题目内容
已知函数f(x)=ln(x-1)-k(x-1)+1
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若 f(x)≤0恒成立,式确定实数k的取值范围.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若 f(x)≤0恒成立,式确定实数k的取值范围.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值
专题:导数的概念及应用
分析:本题(1)先求出函数的导函数,利用导函数值的正负,研究函数的单调性,注意要分类研究;(2)要使 f(x)≤0恒成立,就要求函数的最大值小于0,利用(1)的结论,得到求出函数最大值,得到相应的不等关系,解不等式,得到本题结论.
解答:
解:(1)∵函数f(x)=ln(x-1)-k(x-1)+1,
∴f′(x)=
-k,(x>1),
∴当k≤0时,f′(x)>0,∴函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增;
当k>0时,令
-k>0,则1<x<1+
,∴函数f(x)在区间(1,1+
)上单调递增;
令
-k<0,则x>1+
,∴函数f(x)在区间(1+
,+∞)上单调递减.
综上,当k≤0时,函数f(x)单调递增区间为(1,+∞);
当k>0时,函数f(x)单调递增区间为(1,1+
),单调递减区间为(1+
,+∞).
(2)由(1)知:当k>0时,函数f(x)的最大值为:f(1+
)=ln
=-lnk.
∵f(x)≤0恒成立,
∴-lnk<0,
∴k>1.
∴f′(x)=
| 1 |
| x-1 |
∴当k≤0时,f′(x)>0,∴函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增;
当k>0时,令
| 1 |
| x-1 |
| 1 |
| k |
| 1 |
| k |
令
| 1 |
| x-1 |
| 1 |
| k |
| 1 |
| k |
综上,当k≤0时,函数f(x)单调递增区间为(1,+∞);
当k>0时,函数f(x)单调递增区间为(1,1+
| 1 |
| k |
| 1 |
| k |
(2)由(1)知:当k>0时,函数f(x)的最大值为:f(1+
| 1 |
| k |
| 1 |
| k |
∵f(x)≤0恒成立,
∴-lnk<0,
∴k>1.
点评:本题考查了导数与函数的单调性、最值和恒成立问题,本题难度不大,属于基础题.
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