已知函式f(x)=+2x﹣lnx.(1)若a=﹣,判斷函式f(x)的單調*;(2)若函式f(x)在定義域內單調...
問題詳情:
已知函式f(x)=+2x﹣lnx.
(1)若a=﹣,判斷函式f(x)的單調*;
(2)若函式f(x)在定義域內單調遞減,求實數a的取值範圍;
(3)當a=﹣時,關於x的方程f(x)=x﹣b在上恰有兩個不相等的實數根,求實數b的取值範圍.
【回答】
【考點】6B:利用導數研究函式的單調*;6D:利用導數研究函式的極值.
【分析】(1)求出函式的導數,解關於導函式的不等式,求出函式的單調區間即可;
(2)求出導數,依題意f′(x)≤0在x>0時恆成立,即ax2+2x﹣1≤0在x>0恆成立,對a討論,則有a<0,判別式不小於0,即可;
(3)由題意設g(x)=x2﹣x+lnx﹣b,求得導數,列表表示g(x)和g′(x)的關係,得到極小值和極大值,
又方程g(x)=0在上恰有兩個不相等的實數根.則令g(1)≥0,g(2)<0,g(4)≥0,解出它們即可,.
【解答】解:(1)f′(x)=,(x>0),
∵a=﹣時,由f′(x)=>0,
得3x2﹣8x+4<0,∴<x<2,
故f(x)在(,2)內遞增,在(0,)和(2,+∞)內遞減.
(2)函式f(x)的定義域為(0,+∞),依題意f′(x)≤0在x>0時恆成立,
即ax2+2x﹣1≤0在x>0時恆成立,
則a≤=﹣1在x>0時恆成立,即a≤﹣1,
∴a的取值範圍是(﹣∞,﹣1];
(3)由題意﹣x2+2x﹣lnx=x﹣b,
即x2﹣x+lnx﹣b=0,
設g(x)=x2﹣x+lnx﹣b,
則g′(x)=,
列表:
x | (0,1) | 1 | (1,2) | 2 | (2,4) |
g′(x) | + | 0 | ﹣ | 0 | + |
g(x) | ↑ | 極大值 | ↓ | 極小值 | ↑ |
∴g(x)極大值=g(1)=﹣b﹣,g(x)極小值=g(2)=ln2﹣b﹣2,又g(4)=2ln2﹣b﹣2
又方程g(x)=0在上恰有兩個不相等的實數根.
則,得 ln2﹣2<b≤﹣(注意﹣<﹣1<2ln2﹣2),
∴b的取值範圍為(ln2﹣2,﹣].
知識點:導數及其應用
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