令x=0, 解得k=4k4. .…….……13分 =3+4k2131,或k=3. 411∵??k?,且k?0,
22∴k=1. .…….……14分 44故直线l的方程为y?1(x?4). .…….……15分 (20)(本小题满分16分)
解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+?), .…….……1分
1?2ax?a+2. .…….……3分 x(1)当a≥0时, f?(x)=∵f'(x)>0,
∴函数f(x)在(0,+?)单调递增. .…….……4分 2ax2?(a+2)x?1(2x?1)(ax?1)(2)当a<0时,f?(x)=, =xx由f'(x)>0,得0
,
11∴函数f(x)在(0,-)单调递增,在(-,+?)单调递减. …….……6分
aa (Ⅱ)若a≥0,则f(1)=2a+3>0,不满足f(x)≤0恒成立. .…….……7分 11 若a<0,由(Ⅰ)知,函数f(x)在(0,-)单调递增,在(-,+?)单调递减.
aa111∴f(x)max?f(-)?ln(-)?. .…….……8分
aaa又f(x)≤0恒成立,
11∴f(x)max≤0,即ln(-)?≤0.
aa令g(x)?lnx?x, 1则g(-)≤0.
a1∵g?(x)??1,
x - 13 -
11 ∴函数g(x)在(0,+?)单调递增,且g(l)?l?0,g()??ln2??0.
221 ∴存在唯一的x0?(,1),使得g(x0)?0. .…….……10分
2当x?(0,x0)时,g(x)<0,当x?(x0,??)时,g(x)>0, ∴0?-1a≤x0,解得a≤-1x0?(?2,?1).
又a?Z,
∴a的最大值为?2. .…….……12分
(Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知,当a=?2时,f(x)=lnx-2x2+1<0. ∴lnx<2x2-1. ∴-xlnx>-2x3+x.
∴ex-xlnx+2x3-x2+x-1>ex-2x3+x+2x3-x2+x-1=ex-x2+2x-1. 记u(x)=ex-x2?2x?1(x?0),
u?(x)=ex-2x+2. .…….……14分
记h(x)=ex-2x?2,
h?(x)=ex-2.
由h?(x)=0,得x=ln2.
当x?(0,ln2)时,h?(x)<0,当x?(ln2,??)时,h?(x)>0, ∴函数h(x)在(0,ln2)单调递减,在(ln2,+?)单调递增. ∴h(x)min?h(ln2)?eln2?2ln2?2?4?2ln2?0. ∴h(x)?0,即u?(x)?0.
故函数u(x)在(0,+?)单调递增.
∴u(x)>u(0)=e0?1=0,即ex-x2?2x?1?0. ∴ex-xlnx+2x3-x2+x-1>0. .…….……16分
注:其他解法可参照评分标准酌情给分
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