题目内容
【题目】已知函数f(x)=(3﹣a)x﹣2+a﹣2lnx(a∈R)
(1)若函数y=f(x)在区间(1,3)上单调,求a的取值范围;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣x在(0, )上无零点,求a的最小值.
【答案】
(1)解:f′(x)=3﹣a﹣ = ,
当a≥3时,有f′(x)<0,即函数f(x)在区间(1,3)上单调递减;
当a<3时,令f′(x)=0,得x= ,若函数y=f(x)在区间(1,3)单调,
则 ≤1或 ≥3,解得:a≤1或 ≤a<3,
综上,a的范围是(﹣∞,1]∪[ ,+∞)
(2)解:x→0时,g(x)→+∞,
∴g(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2lnx<0在区间(0, )上恒成立不可能,
故要使函数g(x)在(0, )无零点,只需对任意的x∈(0, ),g(x)>0恒成立,
即对x∈(0, ),a>2﹣ 恒成立,
令l(x)=2﹣ ,x∈(0, ),
则l′(x)= ,
令m(x)=2lnx+ ﹣2,x∈(0, ),
则m′(x)= <0,
故m(x)在(0, )上递减,于是m(x)>m( )=2﹣2ln2>0,
从而,l′(x)>0,于是l(x)在(0, )递增,
∴l(x)<l( )=2﹣4ln2,
故要使a>2﹣ 恒成立,只需a∈[2﹣4ln2,+∞),
综上,若函数g(x)=f(x)﹣x在(0, )上无零点,则a的最小值是2﹣4ln2
【解析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,判断导函数的符号,从而求出函数的单调区间即可;(2)问题转化为对x∈(0, ),a>2﹣ 恒成立,令l(x)=2﹣ ,x∈(0, ),根据函数的单调性求出a的范围即可.
【考点精析】认真审题,首先需要了解利用导数研究函数的单调性(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),还要掌握函数的极值与导数(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)的相关知识才是答题的关键.