题目内容
已知函数(a为常数).
(Ⅰ)当a=5时,求f(x)的极值;
(Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,求实数a的取值范围.
解:(Ⅰ)a=5时,,∴,==
∴,f(x)极小=-6+ln4
(Ⅱ)解法1:∵f(x)在定义域(0,+∞)上是增函数,∴f'(x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立,即…(8分)∴
又(当且仅当x=1时,)∴…(13分)∴a∈(-∞,4]
解法2:令,则:
或
解得,a≤0,或0<a≤4,
∴a∈(-∞,4]
分析:(Ⅰ)求出函数的导数,令导数等于0,解得x的值,为函数的极值点,列表考查极值点两侧导数的正负,判断极值点处为极大值还是极小值,再求出极值即可.
(Ⅱ)解法1,若f(x)在定义域上是增函数,则f(x)在整个定义域上,导数大于0恒成立,得到含a和x的不等式,根据x的范围求出a的范围即可.
解法2,前面同解法1,先得到含a和x的不等式,把看做一个整体,用t表示,则f'(x)可看做关于t的二次函数,即关于t的二次函数图象恒在x轴上方,在判断参数a份额范围.
点评:本题主要考查了应用导数求函数的极值,判断函数的单调性,属于导数的应用.
x | x=4 | x>4 | ||||
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + | |
f(x) | 递增 | 极大值 | 递减 | 极小值f(4) | 递增 |
(Ⅱ)解法1:∵f(x)在定义域(0,+∞)上是增函数,∴f'(x)≥0对x∈(0,+∞)恒成立,即…(8分)∴
又(当且仅当x=1时,)∴…(13分)∴a∈(-∞,4]
解法2:令,则:
或
解得,a≤0,或0<a≤4,
∴a∈(-∞,4]
分析:(Ⅰ)求出函数的导数,令导数等于0,解得x的值,为函数的极值点,列表考查极值点两侧导数的正负,判断极值点处为极大值还是极小值,再求出极值即可.
(Ⅱ)解法1,若f(x)在定义域上是增函数,则f(x)在整个定义域上,导数大于0恒成立,得到含a和x的不等式,根据x的范围求出a的范围即可.
解法2,前面同解法1,先得到含a和x的不等式,把看做一个整体,用t表示,则f'(x)可看做关于t的二次函数,即关于t的二次函数图象恒在x轴上方,在判断参数a份额范围.
点评:本题主要考查了应用导数求函数的极值,判断函数的单调性,属于导数的应用.
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