已知函数f(x)=mx-mx,g(x)=2lnx(1)当m=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)当m=1时,证明方程f(x)=g(x)有且仅有一个实数根;(3)若x∈(1,e]时,不等式f(x)-g(x)<2恒成立,求实数m的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=mx-

m
x
,g(x)=2lnx
(1)当m=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)当m=1时,证明方程f(x)=g(x)有且仅有一个实数根;
(3)若x∈(1,e]时,不等式f(x)-g(x)<2恒成立,求实数m的取值范围.

(1)m=2时,f(x)=2x-2x,f′(x)=2+2x2,f′(1)=4,切点坐标为(1,0),∴切线方程为y=4x-4…(2分)(2)m=1时,令h(x)=f(x)-g(x)=x-1x-2lnx,h′(x)=1+1x2-2x=(x-1)2x2≥0,∴h(x)在(0,+∞)上为增函数.…(...
答案解析:(1)m=2时,f(x)=2x-

2
x
,求出导函数f'(x),从而求出f'(1)得到切线的斜率,求出切点,根据点斜式可求出切线方程;
(2)m=1时,令h(x)=f(x)-g(x)=x-
1
x
-2lnx
,求出h'(x),判定符号得到函数在(0,+∞)上的单调性,然后判定h(e)•h(
1
e
)
的符号,根据根的存在性定理可得结论;
(3)mx-
m
x
-2lnx<2
恒成立,即m(x2-1)<2x+2xlnx恒成立,讨论x2-1的符号将m分离出来,利用导数研究不等式另一侧的最值,从而求出m的取值范围.
考试点:A:利用导数研究曲线上某点切线方程 B:根的存在性及根的个数判断 C:利用导数研究函数的单调性 D:利用导数求闭区间上函数的最值
知识点:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及根的存在性和利用导数求闭区间上函数的最值,同时考查了分类讨论的数学思想,属于中档题.