题目内容

已知函数f(x)=x2+2x+alnx.

(1)若函数f(x)在区间(0,1]上恒为单调函数,求实数a的取值范围;

(2)当t≥1时,不等式f(2t-1)≥2f(t)-3恒成立,求实数a的取值范围.

(文)已知函数f(x)=2x3-3(a-1)x2+4x+6a(a∈R),g(x)=4x+6.

(1)若函数y=f(x)的切线斜率的最小值为1,求实数a的值;

(2)若两个函数图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.

答案:(理)解:(1)由f(x)=x2+2x+alnx求导数得f′(x)=2x+2+.f(x)在(0,1]上恒单调,只需f′(x)≥0或f′(x)≤0在(0,1]上恒成立.只需2x2+2x+a≥0或2x2+2x+a≤0恒成立,即只需a≥-(2x2+2x)或a≤-(2x2+2x)在(0,1]上恒成立.又记g(x)=-2x(x+1),0<x≤1.可知-4≤g(x)<0.∴所求a≥0或a≤-4.6分

(2)∵f(x)=x2+2x+alnx,由f(2t-1)≥2f(t)-3,得(2t-1)2+2(2t-1)+aln(2t-1)≥2(t2+2t+alnt)-3.

化简为2(t-1)2≥a·ln.①

∵t>1时,有t2>2t-1,则ln>0.∴a≤.②

构造函数m(x)=ln(1+x)-x(x>-1),求导数得m′(x)=.

则m(x)在x=0时取得极大值.同时也是最大值.

故m(x)≤m(0).从而ln(1+x)≤x在x>-1上恒成立.

在t>1时恒成立,而t=1时③式取等号.∴ln≤(t-1)2

在t≥1时恒成立.因此由②④可知实数a的取值范围为a≤2.

(文)解:(1)y=f(x)=2x3-3(a-1)x2+4x+6a求导数得f′(x)=6x2-6(a-1)x+4≥

(a-1)2=1.∴(a-1)2=2,故a=±+1.

(2)∵g(x)=4x+6的图象是一直线,因此两个函数图象的公共点的个数取决于方程f(x)=g(x)的解的个数,∴只需研究函数m(x)=f(x)-g(x)图象与x轴的关系.由m(x)=2x3-3(a-1)x2+6(a-1)求导数得m′(x)=6x2-6(a-1)x=6x[x-(a-1)].

①在a=1时,m′(x)=6x2≥0,m(x)在R上单调递增,则m(x)和x轴只有一个交点.

②在a≠1时,m′(x)=0有两根x1=0,x2=a-1,即为y=m(x)的两个极值点.

m(x1)=m(0)=6(a-1),m(x2)=m(a-1)=-(a-1)3+6(a-1)=(a-1)[6-(a-1)2],

y=m(x)和x轴只有一个交点,则需m(x1)m(x2)>0.∴6(a-1)(a-1)[6-(a-1)2]>0(a≠1).∴(a-1)2-6<0.有1-<a<1+,且a≠1.由①②可知所求a的取值范围为(1-,1+).

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