题目内容
已知函数f(x)=
x2-(a+1)x+alnx(a∈R).
(Ⅰ)若f(x)在(2,+∞)上单调递增,求a的取值范围;
(Ⅱ)若f(x)在(0,e)内有极小值
,求a的值.
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(Ⅰ)若f(x)在(2,+∞)上单调递增,求a的取值范围;
(Ⅱ)若f(x)在(0,e)内有极小值
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分析:(Ⅰ)由于f(x)在(2,+∞)上单调递增,可得f′(x)=
≥0在(2,+∞)恒成立,即x2-(a+1)x+a≥0在(2,+∞)恒成立,通过分离参数即可得出;
(II)f(x)定义域为(0,+∞),f′(x)=
=
.通过对a与1的大小关系分类讨论,研究函数是否在(0,e)内有极小值
,即可.
| x2-(a+1)x+a |
| x |
(II)f(x)定义域为(0,+∞),f′(x)=
| x2-(a+1)x+a |
| x |
| (x-a)(x-1) |
| x |
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解答:解:(Ⅰ)∵f(x)在(2,+∞)上单调递增,∴f′(x)=
≥0在(2,+∞)恒成立,
即x2-(a+1)x+a≥0在(2,+∞)恒成立,即(1-x)a+x2-x≥0在(2,+∞)恒成立,
即(1-x)a≥x-x2在(2,+∞)恒成立,即a≤x在(2,+∞)恒成立,
∴实数a的取值范围是(-∞,2].
(Ⅱ)f(x)定义域为(0,+∞),f′(x)=
=
,
①当a>1时,令f'(x)>0,结合f(x)定义域解得0<x<1或x>a,
∴f(x)在(0,1)和(a,+∞)上单调递增,在(1,a)上单调递减,
此时f(x)极小值=f(a)=-
a2-a+alna,
若f(x)在(0,e)内有极小值
,则1<a<e,但此时-
a2-a+alna<0<
矛盾.
②当a=1时,此时f'(x)恒大于等于0,不可能有极小值.
③当a<1时,不论a是否大于0,f(x)的极小值只能是f(1)=-
-a,
令-
-a=
,即a=-1,满足a<1.
综上所述,a=-1.
| x2-(a+1)x+a |
| x |
即x2-(a+1)x+a≥0在(2,+∞)恒成立,即(1-x)a+x2-x≥0在(2,+∞)恒成立,
即(1-x)a≥x-x2在(2,+∞)恒成立,即a≤x在(2,+∞)恒成立,
∴实数a的取值范围是(-∞,2].
(Ⅱ)f(x)定义域为(0,+∞),f′(x)=
| x2-(a+1)x+a |
| x |
| (x-a)(x-1) |
| x |
①当a>1时,令f'(x)>0,结合f(x)定义域解得0<x<1或x>a,
∴f(x)在(0,1)和(a,+∞)上单调递增,在(1,a)上单调递减,
此时f(x)极小值=f(a)=-
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若f(x)在(0,e)内有极小值
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②当a=1时,此时f'(x)恒大于等于0,不可能有极小值.
③当a<1时,不论a是否大于0,f(x)的极小值只能是f(1)=-
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令-
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综上所述,a=-1.
点评:本题综合考查了利用导数研究函数的单调性、极值与最值、分离参数法、分类讨论的思想方法等基础知识与基本方法,属于难题.
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