已知函数f(x)=1−ax−ax+lnx (a∈R)

1个回答

  • 解题思路:(1)求导函数,令

    x=

    1

    2

    ,即可求得切线的斜率;

    (2)分类讨论,利用导数的正负,即可得到函数的单调区间;

    (3)原命题等价于g(x)在x∈[1,2]的最小值不大于f(x)在(0,2)上的最小值[1/2],由此可求实数b的取值范围.

    (1)∵a=0,∴f(x)=

    1

    x+lnx,

    ∴f′(x)=−

    1

    x2+

    1

    x

    则f(x)在x=

    1

    2处切线的斜率k=f′(

    1

    2)=−2…(4分)

    (2)函数f(x)的定义域为x∈(0,+∞),f′(x)=−

    ax2−x+1−a

    x2

    ①当a=0时,f′(x)=−

    1

    x2+

    1

    x,令f'(x)=0,解得x=1,

    ∴x∈(0,1),f'(x)<0;x∈(1,+∞),f'(x)>0

    ∴函数f(x)的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1)…(6分)

    ②当0<a<

    1

    2时,f′(x)=−

    ax2−x+1−a

    x2=0,解得x1=1或x2=

    1

    a−1且x1<x2

    列表

    x (0,1) 1 (1,[1/a−1)

    1

    a−1 (

    1

    a−1,+∞)

    f′(x) - 0 + 0 -

    f(x) ↓ 极小值 ↑ 极大值 ↓由表可知函数f(x)的单调递减区间为(0,1);单调递增区间为(1,

    1

    a−1),单调递减区间为(

    1

    a−1,+∞);

    ③当a=

    1

    2]时,f′(x)=−

    (x−1)2

    2x2≤0,∴函数f(x)的单调递减区间为(0,+∞).…(10分)

    (3)a=

    1

    4∈(0,

    1

    2),f′(x)=−

    (x−1)(x−3)

    4x2=0,解得x1=1或x2=3

    ∵x∈(0,2),∴f(x)的单调递减区间为(0,1);单调递增区间为(1,2),

    ∴f(x)的最小值为f(1)=

    1

    2

    原命题等价于g(x)在x∈[1,2]的最小值不大于f(x)在(0,2)上的最小值[1/2],

    又g(x)=x2-2bx+3x∈[1,2]

    ①当b<1时,g(x)的最小值为g(1)=4-2b>2,不合;

    ②当b∈[1,2]时,g(x)的最小值为g(b)=3−b2≤

    1

    2,解得

    10

    2≤b≤2;

    ③当b∈(2,+∞)时,g(x)的最小值为g(2)=7−4b≤

    1

    2,解得b>2,

    综上,b的取值范围[

    10

    2,+∞). …(14分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查切线的斜率,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.