题目内容
【题目】已知函数f(x)=xlnx﹣ax2+(2a﹣1)x,a∈R.
(1)令g(x)为f(x)的导函数,求g(x)单调区间;
(2)已知函数f(x)在x=1处取得极大值,求实数a取值范围.
【答案】
(1)解:由f′(x)=ln x﹣2ax+2a,
可得g(x)=ln x﹣2ax+2a,x∈(0,+∞),
所以g′(x)= ﹣2a= ,
当a≤0,x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增;
当a>0,x∈(0, )时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增,
x∈( ,+∞)时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.
所以当a≤0时,g(x)的单调增区间为(0,+∞);
当a>0时,g(x)的单调增区间为(0, ),单调减区间为( ,+∞)
(2)解:由(1)知,f′(1)=0.
①当0<a< 时, >1,由(1)知f′(x)在(0, )内单调递增,
可得当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(1, )时,f′(x)>0.
所以f(x)在(0,1)内单调递减,在(1, )内单调递增,
所以f(x)在x=1处取得极小值,不合题意.
②当a= 时, =1,f′(x)在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减,
所以当x∈(0,+∞)时,f′(x)≤0,f(x)单调递减,不合题意.
③当a> 时,0< <1,当x∈( ,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
④a≤0时,x∈(0,1)时,f′(x)<0,x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,
故f(x)在x=1处取极小值,不合题意;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
所以f(x)在x=1处取极大值,符合题意.
综上可知,实数a的取值范围为( ,+∞)
【解析】(1)先求的函数f(x)的导函数g(x),再由g(x)的导函数求得g(x)的单调区间;(2)函数f(x)在x=1处取得极大值,那么当x<1时
f′(x)>0,当x>1时f′(x)<0,然后对a进行分类讨论,最后求得实数a的取值范围.
【考点精析】利用利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.