题目内容
函数
,其中a为常数.
(1)证明:对任意a∈R,函数y=f(x)图象恒过定点;
(2)当a=1时,不等式f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,求实数b的取值范围;
(3)若对任意a∈[m,0)时,函数y=f(x)在定义域上恒单调递增,求m的最小值.
(1)证明:令lnx=0,得x=1,且f(1)=1,
∴函数y=f(x)图象恒过定点(1,1). …(2分)
(2)解:当a=1时,
,
∴
,即
,
令f'(x)=0,得x=1.
∴fmin(x)=f(1)=1,
∵f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,
∴-2b≥fmin(x),即-2b≥1,
∴实数b的取值范围为
.…(9分)
(3)解:
,即
,令g(x)=x2+alnx-a,
由题意可知,对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,
即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立.
∵
,令h'(x)=0,得
(舍)或
.
列表如下:
∴
,解得a≥-2e3.
∴m的最小值为-2e3. …(16分)
分析:(1)令lnx=0,得x=1,且f(1)=1,由此可得结论;
(2)利用f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,可得-2b≥fmin(x),求出函数的最小值,即可求实数b的取值范围;
(3)对任意a∈[m,0)时,函数y=f(x)在定义域上恒单调递增,等价于对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立,由此可得结论.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的最值,考查恒成立问题,确定函数的最值是关键.
∴函数y=f(x)图象恒过定点(1,1). …(2分)
(2)解:当a=1时,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125298.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125299.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125300.png)
令f'(x)=0,得x=1.
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
f'(x) | - | 0 | + |
f(x) | 极小值 |
∵f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,
∴-2b≥fmin(x),即-2b≥1,
∴实数b的取值范围为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/2444.png)
(3)解:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125301.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125302.png)
由题意可知,对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,
即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立.
∵
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125303.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125304.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125305.png)
列表如下:
x | (0,![]() | ![]() | (![]() |
h'(x) | - | 0 | + |
h(x) | ↘ | 极小值 | ↗ |
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/125306.png)
∴m的最小值为-2e3. …(16分)
分析:(1)令lnx=0,得x=1,且f(1)=1,由此可得结论;
(2)利用f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,可得-2b≥fmin(x),求出函数的最小值,即可求实数b的取值范围;
(3)对任意a∈[m,0)时,函数y=f(x)在定义域上恒单调递增,等价于对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立,由此可得结论.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的最值,考查恒成立问题,确定函数的最值是关键.
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