已知函数f(x)=x2-1与函数g(x)=alnx(a≠0).(Ⅰ)若f(x),g(x)的图象在点(1,0)处有公共的切线,求实数a的值;(Ⅱ)设F(x)=f(x)-2g(x),求函数F(x)的极值.
问题描述:
已知函数f(x)=x2-1与函数g(x)=alnx(a≠0).
(Ⅰ)若f(x),g(x)的图象在点(1,0)处有公共的切线,求实数a的值;
(Ⅱ)设F(x)=f(x)-2g(x),求函数F(x)的极值.
答
(I)因为f(1)=0,g(1)=0,
所以点(1,0)同时在函数f(x),g(x)的图象上(1分)
因为f(x)=x2-1,g(x)=alnx,f'(x)=2x,(3分)g′(x)=
(5分)a x
由已知,得f'(1)=g'(1),所以2=
,即a=2(6分)a 1
(II)因为F(x)=f(x)-2g(x)=x2-1-2alnx(x>0)(7分)
所以F′(x)=2x-
=2a x
(8分)2(x2-a) x
当a<0时,因为x>0,且x2-a>0,所以F'(x)>0对x>0恒成立,
所以F(x)在(0,+∞)上单调递增,F(x)无极值(10分)
当a>0时,令F'(x)=0,解得x1=
,x2=-
a
(舍)(11分)
a
所以当x>0时,F'(x),F(x)的变化情况如下表:
(13分)
所以当x=
时,F(x)取得极小值,且F(
a
)=(
a
)2-1-2aln
a
=a-1-alna.(14分)
a
综上,当a<0时,函数F(x)在(0,+∞)上无极值;
当a>0时,函数F(x)在x=
处取得极小值a-1-alna.
a