题目内容
【题目】已知函数 ,a为正常数.
(1)若f(x)=lnx+φ(x),且a= ,求函数f(x)的单调增区间;
(2)在(1)中当a=0时,函数y=f(x)的图象上任意不同的两点A(x1 , y1),B(x2 , y2),线段AB的中点为C(x0 , y0),记直线AB的斜率为k,试证明:k>f'(x0).
(3)若g(x)=|lnx|+φ(x),且对任意的x1 , x2∈(0,2],x1≠x2 , 都有 ,求a的取值范围.
【答案】
(1)解:
∵a= ,令f'(x)>0得x>2或
∴函数f(x)的单调增区间为
(2)解:证明:当a=0时f(x)=lnx
∴
∴
又
不妨设x2>x1,要比较k与f'(x0)的大小,
即比较 与 的大小,
又∵x2>x1,
∴即比较 与 的大小.
令 ,
则
∴h(x)在[1,+∞)上是增函数.
又 ,
∴ ,
∴ ,
即k>f'(x0);
(3)解:∵ ,
∴
由题意得F(x)=g(x)+x在区间(0,2]上是减函数.
1°当 ,
∴
由 在x∈[1,2]恒成立.
设m(x)= ,x∈[1,2],则
∴m(x)在[1,2]上为增函数,
∴
2°当 ,
∴
由 在x∈(0,1)恒成立
设t(x)= ,x∈(0,1)为增函数
∴a≥t(1)=0
综上:a的取值范围为
【解析】(1)由题意先把f(x)的解析式具体,然后求其导函数,令导函数大于0,解出的即为函数的增区间;(2)对于当a=0时,先把f(x)=lnx具体出来,然后求导函数,得到f′(x0),在利用斜率公式求出过这两点的斜率公式,利用构造函数并利用构造函数的单调性比较大小;(3)因为g(x)=|lnx|+φ(x),且对任意的x1 , x2∈(0,2],x1≠x2 , 都有 ,先写出g(x)的解析式,利用该函数的单调性把问题转化为恒成立问题进行求解.
【考点精析】解答此题的关键在于理解函数的单调性的相关知识,掌握注意:函数的单调性是函数的局部性质;函数的单调性还有单调不增,和单调不减两种,以及对函数单调性的性质的理解,了解函数的单调区间只能是其定义域的子区间 ,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集.