已知函数g(x)=(2-a)lnx,h(x)=lnx+ax2(a∈R),令f(x)=g(x)+h′(x).

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)求出h′(x),进而得到f(x),当a=0时在定义域内解f′(x)=0,然后判断在该方程根的左右两边导数的符号,由极值定义可求;

    (Ⅱ)求出f′(x),分-2<a<0,a=-2,a<-2三种情况进行讨论:分别在定义域内解不等式f′(x)<0,f′(x)>0可得单调区间;

    (Ⅲ)∃λ1,λ2∈[1,3],使得|f(λ1)-f(λ2)|>(m+ln3)a-2ln3成立,等价于|f(λ1)-f(λ2)|max>(m+ln3)a-2ln3,而|f(λ1)-f(λ2)|max=f(x)max-f(x)min,由(Ⅱ)利用单调性可求得f(x)的最大值、最小值,再根据a的范围即可求得m的范围;

    (Ⅰ)依题意,h′(x)=[1/x]+2ax,

    ∴f(x)=(2-a)lnx+[1/x]+2ax,其定义域为(0,+∞),

    当a=0时,f(x)=2lnx+[1/x],f′(x)=[2/x−

    1

    x2=

    2x−1

    x2],

    令f′(x)=0,解得x=[1/2],

    当0<x<[1/2]时,f′(x)<0;当x>[1/2]时,f′(x)>0,

    ∴f(x)的单调递减区间为(0,[1/2]),单调递增区间为([1/2],+∞);

    ∴x=[1/2]时,f(x)有极小值为f([1/2])=2-2ln2,无极大值;

    (Ⅱ)f′(x)=[2−a/x−

    1

    x2]+2a=

    2ax2+(2−a)x−1

    x2=

    a(2x−1)(x+

    1

    a)

    x2(x>0),

    当-2<a<0时,-[1/a>

    1

    2],令f′(x)<0,得0<x<[1/2]或x>-[1/a],

    令f′(x)>0,得[1/2<x<−

    1

    a];

    当a=-2时,f′(x)=-

    (2x−1)2

    x2≤0;

    当a<-2时,-[1/a<

    1

    2],令f′(x)<0,得x<-[1/a]或x>[1/2],

    令f′(x)>0,得-[1/a]<x<[1/2];

    综上所述:当-2<a<0时,f(x)的单调减区间为(0,[1/2]),(-[1/a],+∞),单调增区间为([1/2],-[1/a]);

    当a=-2时,f(x)的单调减区间为(0,+∞);当a<-2时,f(x)的单调减区间为(0,-[1/a]),([1/2],+∞),单调增区间为(-[1/a],[1/2]);

    (Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当-3<a<-2时,f(x)在[1,3]上单调递减,

    ∴f(x)max=f(1)=2a+1;f(x)min=f(3)=(2-a)ln3+[1/3]+6a,

    ∴|f(λ1)-f(λ2)|max=f(1)-f(3)=(1+2a)-[(2-a)ln3+[1/3]+6a]=[2/3−4a+(a−2)ln3,

    ∵存在λ1,λ2∈[1,3],使得|f(λ1)-f(λ2)|>(m+ln3)a-2ln3成立,

    ∴(m+ln3)a-2ln3<

    2

    3]-4a+(a-2)ln3,整理得ma<[2/3−4a,

    又a<0,∴m>

    2

    3a]-4,

    又∵-3<a<-2,∴-[1/3<

    2

    3a<−

    2

    9],

    ∴-[13/3<

    2

    3a−4<−

    38

    9],

    ∴m≥−

    38

    9.

    点评:

    本题考点: 函数在某点取得极值的条件;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性、极值及恒成立问题,考查转化思想,考查学生分析问题解决问题的能力,具有一定的综合性.