题目内容
设函数f(x)=alnx-bx2,a,b∈R.
(Ⅰ)若曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=-
,求实数a,b的值;
(Ⅱ)若b=1,求函数f(x)的最大值.
(Ⅰ)若曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=-
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(Ⅱ)若b=1,求函数f(x)的最大值.
分析:(1)求出函数的导数f'(x),写出切点(1,-b),求出斜率f'(1),由切线方程得:f‘(1)=0且f(1)=-
,得到a,b的方程组,解出a,b.
(2)求出f’(x),再对a分a≤0,a>0来讨论.a≤0时f'(x)<0,得f(x)在x>0上是减函数,无最大值;
当a>0时,分别求出增区间和减区间,判断极值点,根据在开区间内,极值也是最值,从而得出结论.
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(2)求出f’(x),再对a分a≤0,a>0来讨论.a≤0时f'(x)<0,得f(x)在x>0上是减函数,无最大值;
当a>0时,分别求出增区间和减区间,判断极值点,根据在开区间内,极值也是最值,从而得出结论.
解答:解:(1)函数f(x)=alnx-bx2的导数f'(x)=
-2bx,
又f(1)=-b,曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是y=-
,
所以f'(1)=0,f(1)=-
即a-2b=0,b=
⇒a=1,b=
,
故实数a,b的值为a=1,b=
.
(2)因为b=1,所以f(x)=alnx-x2(x>0),f'(x)=
-2x,
①当a≤0时,因为x>0,所以f'(x)<0即f(x)在x>0是减函数,所以函数无最大值;
②当a>0时,f'(x)>0得x2<
⇒-
<x<
,但x>0,所以增区间为(0,
),
f'(x)<0得x2>
⇒x>
或x<-
,但x>0,所以减区间为(
,+∞).
所以f(x)在x=
处取得极大值,且为aln
-
=
(ln
-1).
又x>0时极大值也为最大值,即最大值为
(ln
-1).
综上可得:a≤0时,f(x)无最大值;a>0时,f(x)的最大值为
(ln
-1).
| a |
| x |
又f(1)=-b,曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是y=-
| 1 |
| 2 |
所以f'(1)=0,f(1)=-
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| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故实数a,b的值为a=1,b=
| 1 |
| 2 |
(2)因为b=1,所以f(x)=alnx-x2(x>0),f'(x)=
| a |
| x |
①当a≤0时,因为x>0,所以f'(x)<0即f(x)在x>0是减函数,所以函数无最大值;
②当a>0时,f'(x)>0得x2<
| a |
| 2 |
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f'(x)<0得x2>
| a |
| 2 |
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所以f(x)在x=
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| a |
| 2 |
| a |
| 2 |
| a |
| 2 |
又x>0时极大值也为最大值,即最大值为
| a |
| 2 |
| a |
| 2 |
综上可得:a≤0时,f(x)无最大值;a>0时,f(x)的最大值为
| a |
| 2 |
| a |
| 2 |
点评:本题考查了导数的综合运用:求在切点处的切线方程和求函数的单调区间和极值以及最值,是一道导数的综合题,同时也考查了分类讨论的重要数学思想,同学应当掌握.本题属于中档题.
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