题目内容
【题目】已知函数f(x)=x﹣alnx﹣1,
,其中a为实数. (Ⅰ)求函数g(x)的极值;
(Ⅱ)设a<0,若对任意的x1、x2∈[3,4](x1≠x2),
恒成立,求实数a的最小值.
【答案】解:(Ⅰ)
,令g'(x)=0,得x=1,列表如下:
x | (﹣∞,1) | 1 | (1,+∞) |
g'(x) | + | 0 | ﹣ |
g(x) | ↗ | 极大值 | ↘ |
∴当x=1时,g(x)取得极大值g(1)=1,无极小值;…(4分)
(Ⅱ)当m=1时,a<0时,f(x)=x﹣alnx﹣1,x∈(0,+∞),
∵
在[3,4]恒成立,∴f(x)在[3,4]上为增函数,
设
,∵
在[3,4]上恒成立,
∴h(x)在[3,4]上为增函数,
不妨设x2>x1 , 则
等价于:f(x2)﹣f(x1)<h(x2)﹣h(x1),即f(x2)﹣h(x2)<f(x1)﹣h(x1),
设
,则u(x)在[3,4]上为减函数,
∴
在[3,4]上恒成立,
∴
恒成立,∴
,x∈[3,4],
设
,∵
,
∴
,∴v'(x)>0,v(x)为减函数,
∴v(x)在[3,4]上的最大值
,∴
,
∴a的最小值为 ![]()
【解析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;(Ⅱ)设
,根据函数的单调性得到h(x)在[3,4]上为增函数,问题等价于f(x2)﹣h(x2)<f(x1)﹣h(x1)设
, 根据函数的单调性求出a的最小值即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,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,以及对函数的极值与导数的理解,了解求函数
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.