Question

設(shè)函數(shù)f（x）=x²-ax-6和函數(shù)g(x)=

k-2

x

(k≠2)，已知過點(diǎn)（3，-28）的兩直線與曲線f（x）分別相切于兩點(diǎn)A（m₁，f（m₁）），B（m₂，f（m₂）），且2

5

是m₁+3與m₂+3的等比中項(xiàng)．
（Ⅰ） 求a的值；
（Ⅱ） 若函數(shù)h（x）=f（x）-g（x）-4lnx在(

1

2

，4)是增函數(shù)，求k的取值范圍；
（Ⅲ） 設(shè)t=

2k+1

i=1

1

|g(x-i)|

，k＞2，k∈N*，求證：ln

1+t

1+k

＜t-k．

Answer 1

分析：（Ⅰ）先由f（x）=x²-ax-6求導(dǎo)f'（x）=2x-a設(shè)點(diǎn)（m，f（m））在曲線f（x）上，利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程及切點(diǎn)A（m₁，f（m₁）），B（m₂，f（m₂）），結(jié)合等比中項(xiàng)條件得到m₁m₂+3（m₁+m₂）-11=0得到利用根與系數(shù)的關(guān)系即可求得a值
（Ⅱ）利用h(x)=x2-5x-6+

k-2

x

-4lnx在(

1

2

，4)是增函數(shù)，結(jié)合導(dǎo)數(shù)得到k≥-2x³+5x²+4x+2在(

1

2

，4)上恒成立，最后利用恒成立的條件即可求出k的取值范圍；（Ⅲ）先將已知條件進(jìn)行變形化簡得出t＞k＞0，再設(shè)u（x）=ln（1+x）-x利用導(dǎo)數(shù)工具研究其單調(diào)性即可證得ln

1+t

1+k

＜t-k．

解答：解：（Ⅰ）∵f（x）=x²-ax-6
∴f'（x）=2x-a設(shè)點(diǎn)（m，f（m））在曲線f（x）上，
∴點(diǎn)（m，f（m））
處的切線方程為點(diǎn)y-（m²-am-6）=（2m-a）（x-m），（1分）
∵切線過點(diǎn)（3，-28）與曲線f（x）相切于點(diǎn)A（m₁，f（m₁）），B（m₂，f（m₂）），
∴-28-（m²-am-6）=（2m-a）（3-m），即m²-6m+3a-22=0，
∴m₁+m₂=6，m₁m₂=3a-22，（2分）
∵2

5

是m₁+3與m₂+3的等比中項(xiàng)，
∴（m₁+3）（m₂+3）=20，即m₁m₂+3（m₁+m₂）-11=0，（3分）
∴3a-22+3×6-11=0，∴a=5，（4分）
（Ⅱ）∵h(x)=x2-5x-6+

k-2

x

-4lnx在(

1

2

，4)是增函數(shù)，
∴h′(x)=2x-5+

k-2

x2

-

4

x

≥0在(

1

2

，4)上恒成立，（5分）
∴k≥-2x³+5x²+4x+2在(

1

2

，4)上恒成立，
設(shè)m（x）=-2x³+5x²+4x+2，∴m'（x）=-6x²+10x+4，（6分）
則m'（x）=-6x²+10x+4=0，則x=-

1

3

，或x=2，
∴m（x）=-2x³+5x²+4x+2
在(

1

2

，2)上是增函數(shù)，[2，4）上是減函數(shù)，
∴當(dāng)x=2時(shí)，m（x）有最大值為14，（7分）
∴k的取值范圍是[14，+∞），（8分）
（Ⅲ）∵t=

2k+1

i=1

1

|g(x-i)|

=

1

k-2

(|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-(2k+1)|）
又∵t=

1

k-2

(|x-(2k+1)|+|x-2k|++|x-1|)，
∴2t=

1

k-2

[(|x-1|+|x-(2k+1)|)+(|x-2|+|x-2k|)++(|x-(2k+1)|+|x-1|)
≥

1

k-2

[(|x-1-x+2k+1|)+(|x-2-x+2k|)++(|x-2k-1-x+1|)（9分）
=

1

k-2

(2k+2(k-1)++2)×2
=

2

k-2

k(k+1)，（10分）
≥

2

k-2

k(k-2)=2k，（11分）
∴t＞k＞0，
設(shè)u（x）=ln（1+x）-x，（12分）
∴u′(x)=

1

1+x

-1=-

x

1+x

，
當(dāng)x＞0時(shí)，u'（x）＜0，
∴u（x）在（0，+∞）上遞減，（13分）
∵t＞k＞0，∴u（t）＜u（k），
∴l(xiāng)n（1+t）-t＜ln（1+k）-k，
∴ln

1+t

1+k

＜t-k（14分）

點(diǎn)評(píng)：本小題主要考查函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用、利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程、不等式的證明等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算求解能力，考查化歸與轉(zhuǎn)化思想．屬于基礎(chǔ)題．