题目内容
设函数
.
(Ⅰ) 当a>1时,讨论函数f(x)的单调性.
(Ⅱ)若对任意a∈(2,3)及任意x1,x2∈[1,2],恒有ma+ln2>|f(x1)-f(x2)|成立,求实数m的取值范围.
解:(Ⅰ)
=
=
=
…(5分)
当
,即a=2时,
,f(x)在(0,+∞)上是减函数;
当
,即a>2时,令f′(x)<0,得
或x>1;
令f′(x)>0,得
.
当
,即1<a<2时,令f′(x)<0,得0<x<1或
;
令f′(x)>0,得
.…(7分)
综上,当a=2时,f(x)在定义域上是减函数;
当a>2时,f(x)在
和(1,+∞)单调递减,在
上单调递增;
当1<a<2时,f(x)在(0,1)和
单调递减,在
上单调递…(8分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a∈(2,3)时,f(x)在[1,2]上单调递减,
∴当x=1时,f(x)有最大值,当x=2时,f(x)有最小值.
∴
∴ma+ln2>
(10分)
而a>0经整理得
由2<a<3得
,所以m≥0.(12分)
分析:(Ⅰ)求导函数,分类讨论,利用导数的正负,可得函数的单调性;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a∈(2,3)时,f(x)在[1,2]上单调递减,从而|f(x1)-f(x2)|≤f(1)-f(2),进而可得ma+ln2>
,由此可得实数m的取值范围.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查恒成立问题,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
当
当
令f′(x)>0,得
当
令f′(x)>0,得
综上,当a=2时,f(x)在定义域上是减函数;
当a>2时,f(x)在
当1<a<2时,f(x)在(0,1)和
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a∈(2,3)时,f(x)在[1,2]上单调递减,
∴当x=1时,f(x)有最大值,当x=2时,f(x)有最小值.
∴
∴ma+ln2>
而a>0经整理得
分析:(Ⅰ)求导函数,分类讨论,利用导数的正负,可得函数的单调性;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a∈(2,3)时,f(x)在[1,2]上单调递减,从而|f(x1)-f(x2)|≤f(1)-f(2),进而可得ma+ln2>
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查恒成立问题,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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