题目内容
设a>0,函数 f(x)=
.
(Ⅰ)求函数 f(x) 的单调区间;
(Ⅱ)当 x=
时,函数f(x) 取得极值,证明:对于任意的 x1,x2∈[
,
];|f(x1)-f(x2)|≤
.
解:(Ⅰ)f′(x)=
(3分)
(1)当a≥1时,f′(x)≥0恒成立,f(x)在(-∞,+∞)上是增函数;
(2)当0<a<1时,令f′(x)>0,即(x-1)2+a-1>0,
解得x<1-
,活x>1+
.
因此,函数f(x)在区间(-∞,1-
)内单调递增,
在区间(1+
,+∞)内也单调递增.
令f′(x)<0,即(x-1)2+a-1<0,解得1-
<x<1+
.
因此,函数f(x)在区间(1-
,1+
)内单调递减.(8分)
(Ⅱ)当x=
时,函数f(x)取得极值,
即f′(
)=0,∴(
)2+a-2×
=0,∴a=
由(Ⅰ)f(x)在(-∞,
)单调递增,
在(1,
)单调递减,(
,+∞)单调递增.
f(x)在x=
时取得极大值f(
)=
;
f(x)在x=
时取得极小值f(
)=
,
故在[
,
]上,f(x)的最大值是f(
)=
,
最小值是f(
)
;
对于任意的x1,x2∈[
,
],|f(x1)-f(x2)|≤
(14分)
分析:(Ⅰ)求出函数的导数,讨论a的取值范围,判断函数的单调性
(Ⅱ)当x=
时,函数f(x)取得极值,所以函数的导数在该点的值为零,判断函数的单调性,求函数的极值,求出函数的端点值,进而求出最值.再根据函数两最值之差最大,证明问题
点评:该题考查函数的求导,利用导数求函数的极值和最值,判断函数的单调性,求函数的单调区间,再根据函数两最值之差最大证明
(1)当a≥1时,f′(x)≥0恒成立,f(x)在(-∞,+∞)上是增函数;
(2)当0<a<1时,令f′(x)>0,即(x-1)2+a-1>0,
解得x<1-
因此,函数f(x)在区间(-∞,1-
在区间(1+
令f′(x)<0,即(x-1)2+a-1<0,解得1-
因此,函数f(x)在区间(1-
(Ⅱ)当x=
即f′(
由(Ⅰ)f(x)在(-∞,
在(1,
f(x)在x=
f(x)在x=
故在[
最小值是f(
对于任意的x1,x2∈[
分析:(Ⅰ)求出函数的导数,讨论a的取值范围,判断函数的单调性
(Ⅱ)当x=
点评:该题考查函数的求导,利用导数求函数的极值和最值,判断函数的单调性,求函数的单调区间,再根据函数两最值之差最大证明
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