已知两函数 f(x) = 6 * -ax 和 g(x) = -ax - ln x 有相同最小值,求解参数 a 和证明交点性质
(1) 由题意可得:
f(x) = 6 * -ax g(x) = -ax - ln x
令 f(x) = g(x),则有:
6 * -ax = -ax - ln x
化简得:
5ax = -ln x
因为两条曲线有相同的最小值,所以它们的导数在最小值处为 0。因此,求导得:
f'(x) = -6a g'(x) = -a - 1/x
令 f'(x) = g'(x) = 0,解得 a = 0,n = -6。
因此,a = 0。
(2) 将 f(x) 和 g(x) 代入 y = b 中,得到以下方程组:
6 * -ax + b = y -ax - ln x + b = y
化简得:
y = (6a - ln x)x + b
令 y = 5(2),解得 b = 10。
将 b 代入上面的方程中,得到:
y = (6a - ln x)x + 10
令 y = g(x),得到:
-ax - ln x = (6a - ln x)x + 10
化简得:
(7a - 3ln x)x = -10
因为从左到右的三个交点的横坐标成等差数列,所以它们可以表示为 x1,x1 + d,x1 + 2d。
代入上面的方程中,得到:
(7a - 3ln x1)x1 = -10 (7a - 3ln (x1 + d))(x1 + d) = -10 (7a - 3ln (x1 + 2d))(x1 + 2d) = -10
将 a 和 n 代入上面的方程中,得到:
-21x1 = -10 -6d = -10 9x1 + 12d = -10
解得 x1 = 2,d = 5/3。
因此,从左到右的三个交点的横坐标分别为 2,17/3,22/3,满足等差数列的关系。同时,将这三个横坐标代入 y = (6a - ln x)x + 10 中,可以求出它们对应的纵坐标,即为三个不减的交点。因此,存在直线 y = 10,共与两条曲线 f(x) 和 g(x) 共有三个不减的交点,且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列。
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