题目内容
【题目】已知函数f(x)=2lnx﹣3x2﹣11x.
(1)求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若关于x的不等式f(x)≤(a﹣3)x2+(2a﹣13)x﹣2恒成,求整数a的最小值;
(3)若正实数x1 , x2满足f(x1)+f(x2)+4(x
+x
)+12(x1+x2)=4,证明:x1+x2≥2.
【答案】
(1)解:∵f′(x)=
﹣6x﹣11,f′(1)=﹣15,f(1)=﹣14,
∴切线方程是:y+14=﹣15(x﹣1),即y=﹣15x+1
(2)解:令g(x)=f(x)﹣(a﹣3)x2﹣(2a﹣13)x+2=2lnx﹣ax2+(2﹣2a)x+2,
∴g′(x)=
﹣2ax+(2﹣2a)=
,
a≤0时,∵x>0,∴g′(x)>0,g(x)在(0,+∞)递增,
∵g(1)=﹣a+2﹣2a+2=﹣3a+4>0,
∴关于x的不等式f(x)≤(a﹣3)x2+(2a﹣13)x﹣2不能恒成立,
a>0时,g′(x)=
,
令g′(x)=0,得x=
,
∴x∈(0,
)时,g′(x)>0,x∈(
,+∞)时,g′(x)<0,
故函数g(x)在(0,
)递增,在(
,+∞)递减,
故函数g(x)的最大值是g(
)=2ln
+
=
﹣2lna≤0,
令h(a)=
﹣2lna,则h(a)在(0,+∞)递减,
∵h(1)=1>0,h(2)=
﹣2ln2<
﹣2ln
<0,
∴a≥2时,h(a)<0,故整数a的最小值是2
(3)解:证明:由f(x1)+f(x2)+4(x
+x
)+12(x1+x2)=4,
得2ln(x1x2)+(
+
)+(x1+x2)=4,
从而
+(x1+x2)=2x1x2﹣2ln(x1x2)+4,
令t=x1x2,则由φ(t)=2t﹣2lnt+4,
得φ′(t)=
,可知φ(t)在区间(0,1)递减,在(1,+∞)递增,
故φ(t)≥φ(1)=6,
∴
+(x1+x2)≥6,
又x1+x2>0,
故x1+x2≥2成立
【解析】(1)求出函数f(x)的导数,计算f′(1),f(1)的值,求出切线方程即可;(2)令g(x)=f(x)﹣(a﹣3)x2﹣(2a﹣13)x+2,求出函数的导数,通过讨论a的范围,根据函数的单调性求出a的最小值即可;(3)得到
+(x1+x2)=2x1x2﹣2ln(x1x2)+4,令t=x1x2 , 令φ(t)=2t﹣2lnt+4,根据函数的单调性证明即可.
【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.