题目内容
【题目】已知函数f(x)= ﹣mx(m∈R). (Ⅰ)当m=0时,讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当b>a>0时,总有 >1成立,求实数m的取值范围.
【答案】解:(Ⅰ)m=0即f(x)= ,令f′(x)= , x,f′(x),f(x)的变化如下:
x | (﹣∞,1) | 1 | (1,+∞) |
f′(x) | + | 0 | ﹣ |
f(x) | 递增 | 递减 |
∴函数f(x)在(﹣∞,1)递减,在(1,+∞)递增;
(Ⅱ)∵b>a>0时,总有 >1成立,
即函数h(x)=f(x)﹣x在区间(0,+∞)递增,
由h(x)= ﹣(m+1)x,(x>0)得h′(x)= ﹣(m+1)≥0在(0,+∞)恒成立,
即m≤ ﹣1在区间(0,+∞)恒成立,
设k(x)= ﹣1,则k′(x)= ,令k′(x)=0,则x=2,
故x∈(0,2)时,k′(x)<0,函数k(x)在(0,2)递减,
x∈(2,+∞)时,k′(x)>0,函数k(x)在(2,+∞)递增,
故k(x)min=k(2)=﹣1﹣ ,
故m的范围是m≤﹣1﹣
【解析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;(Ⅱ)由函数h(x)=f(x)﹣x在区间(0,+∞)递增,问题转化为m≤ ﹣1在区间(0,+∞)恒成立,设k(x)= ﹣1,根据函数的单调性求出m的范围即可.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用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可以得到问题的答案,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.