题目内容
函数,其中a为常数.(1)证明:对任意a∈R,函数y=f(x)图象恒过定点;
(2)当a=1时,不等式f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,求实数b的取值范围;
(3)若对任意a∈[m,0)时,函数y=f(x)在定义域上恒单调递增,求m的最小值.
【答案】分析:(1)令lnx=0,得x=1,且f(1)=1,由此可得结论;
(2)利用f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,可得-2b≥fmin(x),求出函数的最小值,即可求实数b的取值范围;
(3)对任意a∈[m,0)时,函数y=f(x)在定义域上恒单调递增,等价于对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立,由此可得结论.
解答:(1)证明:令lnx=0,得x=1,且f(1)=1,
∴函数y=f(x)图象恒过定点(1,1). …(2分)
(2)解:当a=1时,,
∴,即,
令f'(x)=0,得x=1.
∴fmin(x)=f(1)=1,
∵f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,
∴-2b≥fmin(x),即-2b≥1,
∴实数b的取值范围为.…(9分)
(3)解:,即,令h(x)=x2+alnx-a,
由题意可知,对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,
即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立.
∵,令h'(x)=0,得(舍)或.
列表如下:
∴,解得a≥-2e3.
∴m的最小值为-2e3. …(16分)
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的最值,考查恒成立问题,确定函数的最值是关键.
(2)利用f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,可得-2b≥fmin(x),求出函数的最小值,即可求实数b的取值范围;
(3)对任意a∈[m,0)时,函数y=f(x)在定义域上恒单调递增,等价于对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立,由此可得结论.
解答:(1)证明:令lnx=0,得x=1,且f(1)=1,
∴函数y=f(x)图象恒过定点(1,1). …(2分)
(2)解:当a=1时,,
∴,即,
令f'(x)=0,得x=1.
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
f'(x) | - | + | |
f(x) | 极小值 |
∵f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,
∴-2b≥fmin(x),即-2b≥1,
∴实数b的取值范围为.…(9分)
(3)解:,即,令h(x)=x2+alnx-a,
由题意可知,对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,
即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立.
∵,令h'(x)=0,得(舍)或.
列表如下:
x | (0,) | (,+∞) | |
h'(x) | - | + | |
h(x) | ↘ | 极小值 | ↗ |
∴m的最小值为-2e3. …(16分)
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的最值,考查恒成立问题,确定函数的最值是关键.
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