题目内容

已知函数f(x)=ln(x-1)+
12
x2
-ax,a>0.
(I)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;
(Ⅱ)记f(x)在[2,+∞)的最小值为f(t),求t的值.
分析:(I)由函数的解析式,易求出函数的定义域和导函数的解析式,根据定义域和导函数的解析式,我们对a进行分类讨论,易得到f(x)存在单调递减区间时,a的取值范围;
(Ⅱ)利用导函数我们可以探讨函数的单调性,从而得到函数在[2,+∞)的最小值为f(t),继而得到t的取值.
解答:解:(I)f(x)的定义域为(1,+∞),
f'(x)=
1
x-1
+x-a=
1
x-1
+(x-1)+1-a≥2+1-a=3-a
当且仅当x=2时f′(x)取最小值3-a.
当a>3时,3-a<0,
f(x)存在单调递减区间;
当a≤3时,3-a≥0,不存在使得f′(x)<0的区间
综上,a的取值范围是(3,+∞);
(II)f'(x)=
x2-(a+1)x+a+1
x-1
,对于分子,
△=(a+1)2=4(a+1)=(a+1)(a-3),
由(I)可知,当0<a≤3时,f(x)在(1,+∞)单调递增;
当a>3时,△>0,由x2-(a+1)x+a+1=0,
得x2=
a+1-
(a+1)(a-3)
2
x2=
a+1+
(a+1)(a-3)
2

由x1-2=
a-3-
(a+1)(a-3)
2
<0x2-2=
a-3+
(a+1)(a-3)
2
>0
知x1<2<x2当x∈(2,x2)时,f'(x)<0,f(x)单调递减
当x∈(x2,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
综上,当0<a≤3时,t=2;当a>3时,t=
a+1+
a2-2a-3
2
点评:本题考查了函数的单调性及单调区间和函数的最值,在探讨函数的最值时我们常以导数作为工具,先研究函数的单调性,然后在求其最值.本题是个中档题.
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