题目内容
【题目】已知函数f(x)=alnx﹣x2+1. (Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为4x﹣y+b=0,求实数a和b的值;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)若a<0,且对任意x1 , x2∈(0,+∞),x1≠x2 , 都有|f(x1)﹣f(x2)|>|x1﹣x2|,求a的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)f(x)=alnx﹣x2+1,
求导得 ,
因为,在x=1处的切线方程为4x﹣y+b=0,
所以,f′(1)=a﹣2=4,得a=6,4﹣f(1)+b=0,b=﹣4.
(Ⅱ)
当a≤0时,f′(x)<0在(0,+∞)恒成立,
所以f(x)在(0,+∞)上是减函数.
当a>0时, (舍负)
, ,
f(x)在 上是增函数,在 上是减函数;
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,若a<0,f(x)在(0,+∞)上是减函数,
不妨设x1<x2,则f(x1)>f(x2),|f(x1)﹣f(x2)|>|x1﹣x2|,
即f(x1)﹣f(x2)>x2﹣x1即f(x1)+x1>f(x2)+x2,
只要满足g(x)=f(x)+x在(0,+∞)为减函数,
g(x)=alnx﹣x2+1+x,
即a≤2x2﹣x在(0,+∞)恒成立,
a≤(2x2﹣x)min,
,
所以
【解析】(Ⅰ)求出函数的导数,根据f′(1)的值,求出a的值,结合切线方程求出b的值即可;(Ⅱ)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(Ⅲ)令g(x)=alnx﹣x2+1+x,求出函数的导数,问题转化为a≤2x2﹣x在(0,+∞)恒成立,根据函数的单调性求出a的范围即可.
【考点精析】本题主要考查了函数的极值与导数的相关知识点,需要掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值才能正确解答此题.