题目内容
已知函数f(x)=alnx+x2-10x,若x=1是该函数的一个极值点.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在[1,a)(a>1)上是单调减函数,求实数a的取值范围.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在[1,a)(a>1)上是单调减函数,求实数a的取值范围.
考点:利用导数研究函数的极值,利用导数研究函数的单调性
专题:导数的概念及应用,导数的综合应用
分析:(1)先求出函数的导数f′(x),由f′(1)=0求得a的值,进而分析导函数在定义域内各个区间上的符号,进而得到函数f(x)的单调区间;
(2)由(1)中函数f(x)的单调递减区间为(1,4),可得若函数f(x)在[1,a)上是单调减函数,则[1,a)⊆[1,4],进而得到实数a的取值范围.
(2)由(1)中函数f(x)的单调递减区间为(1,4),可得若函数f(x)在[1,a)上是单调减函数,则[1,a)⊆[1,4],进而得到实数a的取值范围.
解答:
解:(1)∵函数f(x)=alnx+x2-10x,
∴函数f′(x)=
+2x-10,
又∵x=1是该函数的一个极值点.
∴f′(1)=a-8=0,即a=8,
则f′(x)=
+2x-10=
=
,
当x∈(0,1]∪[4,+∞)时,f′(x)≥0,当x∈[1,4]时,f′(x)≤0,
故函数f(x)的单调增区间为(0,1],[4,+∞);单调递减区间为[1,4];
(2)由(1)中函数f(x)的单调递减区间为(1,4),
若函数f(x)在[1,a)上是单调减函数,
则[1,a)⊆[1,4],
故1<a≤4,
故实数a的取值范围为(1,4].
∴函数f′(x)=
| a |
| x |
又∵x=1是该函数的一个极值点.
∴f′(1)=a-8=0,即a=8,
则f′(x)=
| 8 |
| x |
| 2x2-10x+8 |
| x |
| 2(x-1)(x-4) |
| x |
当x∈(0,1]∪[4,+∞)时,f′(x)≥0,当x∈[1,4]时,f′(x)≤0,
故函数f(x)的单调增区间为(0,1],[4,+∞);单调递减区间为[1,4];
(2)由(1)中函数f(x)的单调递减区间为(1,4),
若函数f(x)在[1,a)上是单调减函数,
则[1,a)⊆[1,4],
故1<a≤4,
故实数a的取值范围为(1,4].
点评:本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,利用导数研究函数的单调性,是导数的简单综合应用,难度不大,属于中档题.
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