题目内容
【题目】已知函数
(1)若f(x)在[1,e]上的最小值为 ,求a的值;
(2)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.
【答案】
(1)解:f′(x)= + = 令f′(x)<0得x<﹣a,令f′(x)>0,得x>﹣a,
①﹣a≤1,即a≥﹣1时,f(x)在[1,e]上单增,f(x)最小值=f(1)=﹣a= ,a=﹣ <﹣1,不符,舍;
②﹣a≥e,即a≤﹣e时,f(x)在[1,e]上单减,f(x)最小值=f(e)=1﹣ = ,a=﹣ >﹣e,不符,舍;
③1<﹣a<e,即﹣e<a<﹣1时,f(x)在[1,﹣a]上单减,在[﹣a,e]上单增,f(x)最小值=f(﹣a)=ln(﹣a)+1= ,a=﹣ ,满足;
综上a=﹣ .
(2)解:由题意,只需a>xlnx﹣x3,x∈(1,+∞)恒成立,
令h(x)=xlnx﹣x3,h'(x)=lnx+1﹣3x2,h'(x)= ﹣6x= <0 在(1,+∞)上恒成立,
∴h'(x)在(1,+∞)上单减,又h'(1)=﹣2<0,
∴h'(x)<0 在(1,+∞)上恒成立,h(x)在(1,+∞)上单减,又h(1)=﹣1,
∴h(x)<﹣1在(1,+∞)上恒成立,
∴a≥﹣1
【解析】(1)求导,令f′(x)=0得x=﹣a,以﹣a在[1,e]内,左,右分为三类来讨论,函数在[1,e]上的单调性,进而求出最值,令其等于 ,求出a的值,由范围来取舍,得了a的值.(2)将f(x)代入不等式,分离出a,写在不等式的左边,设右边为函数h(x),求导,再求导,得出导数的正负,从而得出h'(x)的单调性,求最值,得出h'(x)的正负,得出h(x)的单调性,求出h(x)的最小值,得出a的取值范围.
【考点精析】利用函数的最大(小)值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.