题目内容
【题目】已知函数f(x)= +alnx﹣2,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+3垂直.
(1)求实数a的值;
(2)记g(x)=f(x)+x﹣b(b∈R),若函数g(x)在区间[e﹣1 , e]上有两个零点,求实数b的取值范围;
(3)若不等式πf(x)>( )1+x﹣lnx在|t|≤2时恒成立,求实数x的取值范围.
【答案】
(1)解:函 数 f( x) 的 定 义 域 为 ( 0,+∞),f′( x)= .
∵曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+3垂直,
∴f′( 1)=﹣2+a=﹣1,解 得 a=1.
(2)解:g( x)= +lnx+x﹣2﹣b( x>0),g′( x)= ,
由 g′( x)>0,得 x>1,由 g′( x)<0,得 0<x<1,
∴g( x) 的 单 调 递 增 区 间 是 ( 1,+∞),单 调 递 减 区 间 为 ( 0,1),
当 x=1 时,g( x) 取 得 极 小 值 g( 1),
∵函 数 g( x) 在 区 间[e﹣1,e]上 有 两 个 零 点,∴
,解得1 ,
∴b 的 取 值 范 围 是 ( 1, +e﹣1];
(3)解:∵π f(x)>( )t+x﹣lnx 在|t|≤2 时 恒 成 立,∴f( x)>﹣t﹣x+lnx,
即xt+x2﹣2x+2>0 在|t|≤2 时 恒 成 立,令 g( t)=xt+x2﹣2x+2,(x>0),
∴只 需 g(﹣2)>0,即 x2﹣4x+2>0
解 得x∈( 0,2﹣ )∪(2+ ,+∞)
【解析】(1)根据导数的几何意义,得 f′( 1)=﹣1,解得a,(2)g( x)= +lnx+x﹣2﹣b( x>0),g′( x)= ,可得当 x=1 时,g( x) 取 得 极 小 值 g( 1);可得函 数 g( x) 在 区 间[e﹣1,e]上 有 两 个 零 点, ,解得实数b的取值范围; (3)π f(x)>( )t+x﹣lnx 在|t|≤2 时 恒 成 立,f( x)>﹣t﹣x+lnx,即t+x2﹣2x+2>0 在|t|≤2 时 恒 成 立,令 g( t)=xt+x2﹣2x+2,x>0,只 需 g(﹣2)>0,即可
【考点精析】通过灵活运用函数的最大(小)值与导数,掌握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,最小的是最小值即可以解答此题.