题目内容
【题目】已知函数f(x)=(3﹣a)x﹣2+a﹣2lnx(a∈R)
(1)若函数y=f(x)在区间(1,3)上单调,求a的取值范围;
(2)若函数g(x)=f(x)﹣x在(0,
)上无零点,求a的最小值.
【答案】
(1)解:f′(x)=3﹣a﹣
=
,
当a≥3时,有f′(x)<0,即函数f(x)在区间(1,3)上单调递减;
当a<3时,令f′(x)=0,得x=
,若函数y=f(x)在区间(1,3)单调,
则
≤1或
≥3,解得:a≤1或
≤a<3,
综上,a的范围是(﹣∞,1]∪[
,+∞)
(2)解:x→0时,g(x)→+∞,
∴g(x)=(2﹣a)(x﹣1)﹣2lnx<0在区间(0,
)上恒成立不可能,
故要使函数g(x)在(0,
)无零点,只需对任意的x∈(0,
),g(x)>0恒成立,
即对x∈(0,
),a>2﹣
恒成立,
令l(x)=2﹣
,x∈(0,
),
则l′(x)=
,
令m(x)=2lnx+
﹣2,x∈(0,
),
则m′(x)=
<0,
故m(x)在(0,
)上递减,于是m(x)>m(
)=2﹣2ln2>0,
从而,l′(x)>0,于是l(x)在(0,
)递增,
∴l(x)<l(
)=2﹣4ln2,
故要使a>2﹣
恒成立,只需a∈[2﹣4ln2,+∞),
综上,若函数g(x)=f(x)﹣x在(0,
)上无零点,则a的最小值是2﹣4ln2
【解析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,判断导函数的符号,从而求出函数的单调区间即可;(2)问题转化为对x∈(0,
),a>2﹣
恒成立,令l(x)=2﹣
,x∈(0,
),根据函数的单调性求出a的范围即可.
【考点精析】认真审题,首先需要了解利用导数研究函数的单调性(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),还要掌握函数的极值与导数(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)的相关知识才是答题的关键.