题目内容
【题目】已知函数f(x)=x+ +lnx,a∈R.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若f(x)在区间(1,4)内单调递增,求a的取值范围;
(3)讨论函数g(x)=f′(x)﹣x的零点个数.
【答案】
(1)解:a=1时,f(x)=x+ +lnx,(x>0),
f′(x)=1﹣ + ,f′(1)=1,f(1)=2,
故切线方程是:y﹣2=x﹣1,
整理得:x﹣y+1=0
(2)解:f′(x)=1﹣ + = ,
若f(x)在区间(1,4)内单调递增,
则x2+x﹣a≥0在(1,4)恒成立,
即a≤x2+x在(1,4)恒成立,
而y=x2+x的最小值是2,
故a≤2
(3)解:g(x)=f′(x)﹣x=1﹣ + ﹣x= ,(x>0),
令h(x)=﹣x3+x2+x﹣a,(x>0),
讨论函数g(x)=f′(x)﹣x的零点个数,
即讨论h(x)=﹣x3+x2+x﹣a,(x>0)的零点个数,
即讨论a=﹣x3+x2+x的交点个数,
令m(x)=﹣x3+x2+x,(x>0),
m′(x)=﹣3x2+2x+1=﹣(3x+1)(x﹣1),
令m′(x)>0,解得:0<x<1,令m′(x)<0,解得:x>1,
∴m(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减,
∴m(x)max=m(1)=1,x→0时,m(x)→0,
x→+∞时,m(x)→﹣∞,
如图示:
,
结合图象:a>1时,g(x)无零点,
a=1或a≤0时,g(x)1个零点,
0<a<1时,g(x)2个零点
【解析】(1)求出函数的导数,计算f(1),f′(1),求出切线方程即可;(2)求出函数的导数,问题转化为a≤x2+x在(1,4)恒成立;(3)问题转化为讨论a=﹣x3+x2+x的交点个数,令m(x)=﹣x3+x2+x,(x>0),根据函数的单调性恒成m(x)的大致图象,结合图象,通过讨论a的范围求出函数的零点即可.
【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才能正确解答此题.