题目内容
已知函数f(x)=x-
+alnx-1在其定义域上为增函数
(1)求a的取值范围;
(2)当a≥-2时,试给出零点所在的一个闭区间.
| 1 |
| x |
(1)求a的取值范围;
(2)当a≥-2时,试给出零点所在的一个闭区间.
考点:利用导数研究函数的单调性,函数的零点
专题:计算题,函数的性质及应用,导数的综合应用
分析:(1)求出函数的导数,由于f(x)在其定义域(0,+∞)上为增函数,则f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
即有x2+1+ax≥0在(0,+∞)上恒成立,即a≥-(x+
)max,运用基本不等式,即可求得右边的最大值;
(2)根据(1)的单调性,及零点存在定理,判断f(1)<0,f(5)>0恒成立,即可得到零点存在的区间.
即有x2+1+ax≥0在(0,+∞)上恒成立,即a≥-(x+
| 1 |
| x |
(2)根据(1)的单调性,及零点存在定理,判断f(1)<0,f(5)>0恒成立,即可得到零点存在的区间.
解答:
解:(1)f(x)=x-
+alnx-1(x>0)的导数为
f′(x)=1+
+
=
,
由于f(x)在其定义域(0,+∞)上为增函数,
则f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
即有x2+1+ax≥0在(0,+∞)上恒成立,
即a≥-(x+
)max,
由于x+
≥2,即有-(x+
)≤-2,
当且仅当x=1取得最大值-2.
则a≥-2;
(2)由(1)可得,当a≥-2时,f(x)在x>0上递增,
由于f(1)=-1<0,
f(5)=5-
+aln5-1
=
+aln5≥
-2ln5>0,
由零点存在定理可得,
当a≥-2时,函数f(x)的零点所在的一个区间为[1,5].
| 1 |
| x |
f′(x)=1+
| 1 |
| x2 |
| a |
| x |
| x2+1+ax |
| x2 |
由于f(x)在其定义域(0,+∞)上为增函数,
则f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
即有x2+1+ax≥0在(0,+∞)上恒成立,
即a≥-(x+
| 1 |
| x |
由于x+
| 1 |
| x |
| 1 |
| x |
当且仅当x=1取得最大值-2.
则a≥-2;
(2)由(1)可得,当a≥-2时,f(x)在x>0上递增,
由于f(1)=-1<0,
f(5)=5-
| 1 |
| 5 |
=
| 19 |
| 5 |
| 19 |
| 5 |
由零点存在定理可得,
当a≥-2时,函数f(x)的零点所在的一个区间为[1,5].
点评:本题考查函数的导数的运用:判断单调性,考查不等式的恒成立注意转化为求函数的最值,考查零点存在定理及运用,考查运算能力,属于中档题和易错题.
练习册系列答案
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圆心在第一象限且和直线3x+4y=5及坐标轴都相切的半径较大圆的方程为( )
A、(x-
| ||||||
B、(x+
| ||||||
C、(x-
| ||||||
D、(x+
|
已知集合P={x|x2-x-2≤0},Q={x|log2(x-1)≤1},则(∁RP)∩Q等于( )
| A、[2,3] |
| B、(-∞,-1]∪[3,+∞) |
| C、(2,3] |
| D、(-∞,-1]∪(3,+∞) |