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已知定义在实数集上的函数.其导函数记为.且满足.其中a.x1.x2为常数.x1≠x2.设函数g(x)=f1(x)+mf2(x)-lnf3.(Ⅰ)求实数a的值,的单调区间,在x∈[0.a]的图象上任一点

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:10:24分类:高中数学题库

已知定义在实数集上的函数数学公式,其导函数记为数学公式,且满足数学公式,其中a、x1、x2为常数,x1≠x2.设函数g(x)=f1(x)+mf2(x)-lnf3(x),(m∈R且m≠0).
(Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)若m=1,求函数g(x)的单调区间;
(Ⅲ)求函数g(x)在x∈[0,a]的图象上任一点处的切线斜率k的最大值.在线课程解:(Ⅰ)∵f2(x)=x2,∴f2′(x)=2x
∴2[ax1+(1-a)x2]=
∴(x1-x2)(2a-1)=0
∵x1≠x2,∴a=
(Ⅱ)∵
∴g(x)=mx2+x-3lnx(x>0)
∵m=1,∴g(x)=x2+x-3lnx(x>0)

令g′(x)>0,∵x>0,∴x>1;令g′(x)<0,∵x>0,∴0<x<1,
∴m=1时,函数g(x)的单调减区间是(0,1),增区间是(1,+∞);
(Ⅲ)由(Ⅰ)知,a=,k=g′(x)=2mx-+1,k′=2m+
∵x∈[0,],∴∈[12,+∞)
∴①当-6≤m<0或m>0时,k′≥0恒成立,∴k=g′(x)在(0,]上递增
∴当x=时,k取得最大值,且最大值为m-5;
②当m<-6时,由k′=0,得x=,而0<
若x∈(0,),则k′>0,k单调递增;
若x∈(),则k′<0,k单调递减;
故当x=时,k取得最大值且最大值为1-2
综上,kmax=
分析:(Ⅰ)根据f2(x)=x2,∴f2′(x)=2x,可得2[ax1+(1-a)x2]=,化简即可求实数a的值;
(Ⅱ)求导函数,利用导数的正负,可确定函数的单调区间;
(Ⅲ)由(Ⅰ)知,a=,k=g′(x)=2mx-+1,k′=2m+;分类讨论:①当-6≤m<0或m>0时,k′≥0恒成立,最大值为m-5;②当m<-6时,确定函数的单调性,从而可求最大值.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的极值,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,综合性强.