题目内容
【题目】已知函数
(0<x<π),g(x)=(x﹣1)lnx+m(m∈R)
(Ⅰ)求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求证:1是g(x)的唯一极小值点;
(Ⅲ)若存在a,b∈(0,π),满足f(a)=g(b),求m的取值范围.(只需写出结论)
【答案】解:(Ⅰ)因为
=
,
令f'(x)=0,得 ![]()
因为0<x<π,所以 ![]()
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下:
x |
|
|
|
f'(x) | + | 0 | ﹣ |
f(x) | ↗ | 极大值 | ↘ |
故f(x)的单调递增区间为
,f(x)的单调递减区间为 ![]()
(Ⅱ)证明:∵g(x)=(x﹣1)lnx+m∴
(x>0),
设
,则 ![]()
故g'(x)在(0,+∞)是单调递增函数,
又∵g'(1)=0,故方程g'(x)=0只有唯一实根x=1
当x变化时,g'(x),g(x)的变化情况如下:
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
g'(x) | ﹣ | 0 | + |
g(x) | ↘ | 极小值 | ↗ |
故g(x)在x=1时取得极小值g(1)=m,即1是g(x)的唯一极小值点.
(Ⅲ) ![]()
【解析】(Ⅰ)根据f
(x)
0时f(x)单调递增,f
(x)
0时f(x)单调递减可求出f(x)的单调区间;(Ⅱ)构造函数h(x)=g
(x),导论h(x)的单调性并求出h(x)的零点;(Ⅲ)使g(x)min
f(x)max即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间
内,(1)如果
,那么函数
在这个区间单调递增;(2)如果
,那么函数
在这个区间单调递减,以及对函数的极值与导数的理解,了解求函数
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.
【题目】已知{an}是等比数列,满足a2=6,a3=﹣18,数列{bn}满足b1=2,且{2bn+an}是公差为2的等差数列.
(Ⅰ)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{bn}的前n项和.