(本小题满分12分)
已知函数f(x)=alnx,(a∈R)g(x)=x2,记F(x)=g(x)-f(x)
(Ⅰ)判断F(x)的单调性;
(Ⅱ)当a≥时,若x≥1,求证:g(x-1)≥f();
(Ⅲ)若F(x)的极值为,问是否存在实数k,使方程g(x)-f(1+x2)=k有四个不同实数根?若存在,求出实数k的取值范围;若不存在,请说明理由。
【答案】
解:(Ⅰ)
的定义域为(0,+∞), ![]()
当
时,
>0恒成立
∴
在(0,+∞)上单调递增;
当
>0时,若
,
<0 ∴
在(0,
)上单调递减;
若
>
,
>0,∴
在(
,+∞)上单调递增.............4分
(Ⅱ)令
,则
,
所以
在[1,+∞)上单调递增,∴
,∴
...8分
(Ⅲ)由(1)知
仅当
>0时,在
=
处取得极值
由
可得
=2 ∴
...1
令
,得
...2
方程1有四个不同的根,则方程2有两个不同的正根,
令
,当直线
与曲线
相切时,由导数知识可得切点坐标(3,
) ∴切线方程为
,其在y轴上截距为
;
当直线
在y轴上截距
时,
和
在y轴右侧有两个不同交点,所以k的取值范围为(
,0)......................................12分
(附:也可用导数求解)
【解析】略