题目内容
已知函数
在(0,1)上为减函数.
(1)讨论f(x)的单调性(指出单调区间);
(2)当a>0时,如果f(x)在(0,1)上为减函数,g(x)=x2-2alnx在(1,2)上是增函数,求实数a的值;
(3)当a=2时,若
内恒成立,求b的取值范围.
解:(1)∵函数
,∴f′(x)=1-
,
∵函数
在(0,1)上为减函数.
∴f′(x)=1-
≤0在(0,1)上恒成立,
∴a≥1.
f′(x)=1-
>0得:x>a2,
故f(x)的单调增区间为:(a2,+∞),减区间为(0,a2)
(2)由(1)得a≥1,
又g(x)=x2-2alnx在(1,2)上是增函数,
∴g′(x)=2x-
≥0在(1,2)上恒成立,
?a≤x2,?a≤1,
∴a=1.
(3)当a=2时,若
内恒成立,
即:x2-4lnx≥2bx-
,
2b≤x+
-
,设h(x)=x+
-
,它在(0,1)上是减函数,
∴2b≤h(1)?2b≤2,?b≤1.
∴b的取值范围b≤1.
分析:(1)先求导数得:f′(x)=1-
,根据函数
在(0,1)上为减函数.得出f′(x)=1-
≤0在(0,1)上恒成立,得到a的取值范围,再利用导数研究函数的单调性得出f(x)的单调区间;
(2)由(1)得a≥1,又g(x)=x2-2alnx在(1,2)上是增函数,利用导数研究函数的单调性得出a≤1,从而得出a的值;
(3)当a=2时,若
内恒成立,再分离出2b:2b≤x+
-
,设h(x)=x+
-
,它在(0,1)上是减函数,只须2b小于h(1)即可求出b的取值范围.
点评:本小题主要考查函数恒成立问题\函数单调性的应用、利用导数研究函数的单调性、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于基础题.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7926.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7928.png)
∵函数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7926.png)
∴f′(x)=1-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7928.png)
∴a≥1.
f′(x)=1-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7928.png)
故f(x)的单调增区间为:(a2,+∞),减区间为(0,a2)
(2)由(1)得a≥1,
又g(x)=x2-2alnx在(1,2)上是增函数,
∴g′(x)=2x-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7929.png)
?a≤x2,?a≤1,
∴a=1.
(3)当a=2时,若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7927.png)
即:x2-4lnx≥2bx-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7930.png)
2b≤x+
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/7931.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/6471.png)
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∴2b≤h(1)?2b≤2,?b≤1.
∴b的取值范围b≤1.
分析:(1)先求导数得:f′(x)=1-
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(2)由(1)得a≥1,又g(x)=x2-2alnx在(1,2)上是增函数,利用导数研究函数的单调性得出a≤1,从而得出a的值;
(3)当a=2时,若
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点评:本小题主要考查函数恒成立问题\函数单调性的应用、利用导数研究函数的单调性、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于基础题.
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