题目内容
已知函数f(x)=
x2-alnx-
(a∈R,a≠0).
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(x))处的切线方程;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)若对任意的x∈[1,+∞)都有f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(x))处的切线方程;
(2)求函数f(x)的单调区间;
(3)若对任意的x∈[1,+∞)都有f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程,函数恒成立问题,利用导数研究函数的单调性
专题:导数的综合应用
分析:(1)当a=2时,求出函数的导数,利用导数的几何意义即可求曲线y=f(x)在点(1,f(x))处的切线方程;
(2)求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系即可求函数f(x)的单调区间;
(3)根据函数的单调性求出函数的最小值即可实数a的取值范围.
(2)求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系即可求函数f(x)的单调区间;
(3)根据函数的单调性求出函数的最小值即可实数a的取值范围.
解答:
解:(1)当a=2时,f(x)=
x2-2lnx-
,
f(1)=0,即切点(1,0),
函数的导数为f′(x)=x-
,
则f′(1)=1-2=-1,
∴曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线方程为y=-(x-1),即x+y-1=0;
(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
则函数的导数为f′(x)=x-
=
,
若a<0,则f′(x)>0,此时函数单调递增,递增区间为(0,+∞),
若a>0,由f′(x)>0得x>
,此时函数单调递增,递增区间为(
,+∞)
由f′(x)<0,解得0<x<
,此时函数单调递减,递减区间为(0,
).
(3)若对任意的都有f(x)≥0恒成立,
由(2)知,若a<0,函数f(x)在[1,+∞)单调递增,f(x)≥f(1)=0,满足条件.
若a>0,若a≤1,此时函数f(x)在[1,+∞)单调递增,f(x)≥f(1)=0,满足条件,
若a>1,f(x)在[1,
]上单调递减,此时f(x)≤f(1)=0,与f(x)≥0恒成立,满足,
综上a≤1.
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
f(1)=0,即切点(1,0),
函数的导数为f′(x)=x-
| 2 |
| x |
则f′(1)=1-2=-1,
∴曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线方程为y=-(x-1),即x+y-1=0;
(2)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
则函数的导数为f′(x)=x-
| a |
| x |
| x2-a |
| x |
若a<0,则f′(x)>0,此时函数单调递增,递增区间为(0,+∞),
若a>0,由f′(x)>0得x>
| a |
| a |
由f′(x)<0,解得0<x<
| a |
| a |
(3)若对任意的都有f(x)≥0恒成立,
由(2)知,若a<0,函数f(x)在[1,+∞)单调递增,f(x)≥f(1)=0,满足条件.
若a>0,若a≤1,此时函数f(x)在[1,+∞)单调递增,f(x)≥f(1)=0,满足条件,
若a>1,f(x)在[1,
| a |
综上a≤1.
点评:本题主要考查函数切线的求解,以及函数单调性和函数最值的求解,综合考查函数的导数的应用.
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