题目内容
【题目】已知函数f(x)=x2﹣(a+2)x+alnx,其中常数a>0.
(Ⅰ)当a>2时,求函数f(x)的单调递增区间;
(Ⅱ)设定义在D上的函数y=h(x)在点P(x0 , h(x0))处的切线方程为l:y=g(x),若 >0在D内恒成立,则称P为函数y=h(x)的“类对称点”.当a=4时,试问y=f(x)是否存在“类对称点”,若存在,请至少求出一个“类对称点”的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
∵ ,
∴
∵a>2,∴ ,
令f′(x)>0,即 ,
∵x>0,∴0<x<1或 ,
所以函数f(x)的单调递增区间是(0,1),
(Ⅱ)解法一:当a=4时,
所以在点P处的切线方程为
若函数 存在“类对称点”P(x0 , f(x0)),
则等价于当0<x<x0时,f(x)<g(x),
当x>x0时,f(x)>g(x)恒成立.
① 当0<x<x0时,f(x)<g(x)恒成立,
等价于 恒成立,
即当0<x<x0时, 恒成立,
令 ,则φ(x0)=0,…(7分)
要使φ(x0)<0在0<x<x0恒成立,只要φ(x)在(0,x0)单调递增即可.
又∵ ,
∴ ,即 .
②当x>x0时,f(x)>g(x)恒成立时, .
∴ .
所以y=f(x)存在“类对称点”,其中一个“类对称点”的横坐标为 .
(Ⅱ)解法二:
猜想y=f(x)存在“类对称点”,其中一个“类对称点”的横坐标为 .
下面加以证明:
当 时,
① 当 时,f(x)<g(x)恒成立,
等价于 恒成立,
令
∵ ,∴函数φ(x)在 上单调递增,
从而当 时, 恒成立,
即当 时,f(x)<g(x)恒成立.
②同理当 时,f(x)>g(x)恒成立.
综上知y=f(x)存在“类对称点”,其中一个“类对称点”的横坐标为
【解析】(Ⅰ)求出函数的导数,结合a的范围求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)法一:a=4时,求出f(x)的导数,得到切线方程根据新定义问题等价于当0<x<x0时,f(x)<g(x),结合函数的单调性求出即可;
法二:猜想y=f(x)存在“类对称点”,其中一个“类对称点”的横坐标为 ,然后加以证明即可.
【考点精析】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数的相关知识点,需要掌握一般的,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,最小的是最小值才能正确解答此题.