已知函数f(x)=[2/x]+alnx-2(a>0)

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)由f(x)=x2+alnx-2(a>0),知f(x)的定义域为(0,+∞).

    f′(x)=−

    2

    x

    2

    +

    a

    x

    ,且知直线y=x+2的斜率为1.由此能求出f(x)的单调区间.

    ( II) 由

    f′(x)=−

    2

    x

    2

    +

    a

    x

    ax−2

    x

    2

    ,推导出当

    x=

    2

    a

    时,函数f(x)取得最小值,

    y

    min

    =f(

    2

    a

    )

    .因为对任意的x∈(0,+∞)都有f(x)>2(a-1)成立,所以

    f(

    2

    a

    )>2(a−1)

    即可.由此能求出a的取值范围.

    ( III)依题意得

    g(x)=

    2

    x

    +lnx+x−2−b

    ,则

    g′(x)=

    x

    2

    +x−2

    x

    2

    .由此能推导出b的取值范围.

    (Ⅰ)∵f(x)=x2+alnx-2(a>0),

    ∴函数f(x)的定义域为(0,+∞).

    ∵f′(x)=−

    2

    x2+

    a

    x,且知直线y=x+2的斜率为1.

    ∴f′(1)=−

    2

    12+

    a

    1=−1,解得a=1.

    ∴f(x)=

    2

    x+lnx−2.f′(x)=

    x−2

    x2.

    由f'(x)>0,解得x>2;由f'(x)<0,解得0<x<2.

    所以f(x)的单调增区间是(2,+∞),单调减区间是(0,2)

    ( II) f′(x)=−

    2

    x2+

    a

    x=

    ax−2

    x2.

    由f'(x)>0,解得x>

    2

    a;由f'(x)<0解得0<x<

    2

    a.

    所以f(x)在区间(

    2

    a,+∞)上单调递增,在区间(0,

    2

    a)上单调递减.

    所以当x=

    2

    a时,函数f(x)取得最小值,ymin=f(

    2

    a).

    因为对任意的x∈(0,+∞)都有f(x)>2(a-1)成立,

    所以f(

    2

    a)>2(a−1)即可.

    ∴[2

    2/a+aln

    2

    a−2>2(a−1).即aln

    2

    a>a,解得0<a<

    2

    e].

    所以a的取值范围是(0,

    2

    e).

    ( III)依题意得g(x)=

    2

    x+lnx+x−2−b,则g′(x)=

    x2+x−2

    x2.

    由g'(x)>0解得x>1;由g'(x)<0解得0<x<1.

    所以函数g(x)在区间(0,1)为减函数,在区间(1,+∞)为增函数.

    又因为方程g(x)=0在区间[e-1,e]上有两个不同的实根,

    所以

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数单调性的性质;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查函数的单调区间的求法,考查实数的取值范围的求法,考查推理论证能力,考查等价转化思想,考查分类讨论思想,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.