题目内容
【题目】设函数f(x)=lnx,g(x)=lnx﹣x+2.
(1)求函数g(x)的极大值;
(2)若关于x的不等式 在[1,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)已知 ,试比较f(tanα)与﹣cos2α的大小,并说明理由.
【答案】
(1)解:∵g(x)=lnx﹣x+2,(x>0),则g′(x)= ,
当x∈(0,1)时,g′(x)>0,当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,
∴g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴当x=1时,函数g(x)取得极大值1
(2)解:mf(x)≥ mlnx﹣ ≥0,
令h(x)=mlnx﹣ ,则h′(x)= ,
∵h(1)=0,故当m(x+1)2﹣2x≥0[1,+∞)在上恒成立时,
使得函数h(x)在[1,+∞)上单调递增,
∴m≥ = 在[1,+∞)上恒成立,故m≥ ;
经验证,当m≥ 时,函数h′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立;
当m< 时,不满足题意.
∴m≥
(3)解:令F(α)=ln(tanα)+cos2α,则F′(α)= ,
∵α∈(0, ),∴sin2α>0,∴F′(α)>0,
故F(α)单调递增,又F( )=0,
∴当0<α< 时,f(tanα)<﹣cos2α;
当α= 时,f(tanα)=﹣cos2α;
当 <α< ,f(tanα)>﹣cos2α
【解析】(1)求出g(x)的导数,得到g(x)的单调区间,从而求出g(x)的极大值即可;(2)问题转化为mlnx﹣ ≥0,令h(x)=mlnx﹣ ,求出函数h(x)的导数,根据函数的单调性求出m的范围即可;(3)令F(a)=ln(tana)+cos2a,求出函数F(a)的导数,根据a的范围,求出函数的单调性,从而比较f(tana)和﹣cos2a的大小即可.
【考点精析】通过灵活运用函数的极值与导数,掌握求函数的极值的方法是:(1)如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值(2)如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值即可以解答此题.