问题标题:
一道数学难题已知函数f(x)=lnx,g(x)=(1/2)x^2+a(a为常数),若直线l与g=f(x)和y=g(x)的图像都相切,且直线l与y=f(x)的图像相切于定点P(1,f(1)).(1)求直线l的方程及a的值(2)
问题描述:

一道数学难题

已知函数f(x)=lnx,g(x)=(1/2)x^2+a(a为常数),

若直线l与g=f(x)和y=g(x)的图像都相切,且直线l与y=f(x)的图像相切于定点P(1,f(1)).

(1)求直线l的方程及a的值

(2)求k属于R时,讨论关于x的方程f(x^2+1)-g(x)=k的实数解的个数.

陈功回答:
  1.l与y=f(x)的图象的切点的横坐标为1,则求f'(1):   f'(1)=1/x|(x=1)=1;   而f(1)=ln1=0;切点为(1,0),切线斜率为1;则切线(直线l)为y=x-1;   g'(x)=x;当g'(x)=1时,x=1;代入切线方程,y=1-1=0;切点仍为(1,0);   也就是说g(1)=0;   0.5+a=0;   ∴a=-0.5   2.x的方程f(x^2+1)-g(x)=k的实数解   设h(x)=f(x^2+1)-g(x),   则可转换为h(x)和y=k交点个数   h(x)=ln(x^2+1)-x^2/2-1/2   令h‘(x)=2x/(x^2+1)-x=0   x=1,-1,0   列表x(-∞,-1)-1(-1,0)0(0,1)1(1,∞)   h‘(x)+0-0+0-   h(x)增极值减极值增极值减   画h(x)和y=k的图象   得出当k大于ln2-1,无解   K等于ln2-1,两解   K大于-1/2小于ln2-1,四解   K=-1/2,三解   K小于-1/2,两解
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