题目内容
(2012•商丘三模)已知函数f(x)=
-2x2+lnx.
(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调递增函数,求实数a的取值范围.
| 3x | a |
(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间[1,2]上为单调递增函数,求实数a的取值范围.
分析:(I)先对函数f(x)进行求导,令导函数等于0求出x的值,再根据导函数的正负判断函数的单调性,进而确定极值.
(II)已知函数f(x)在区间[1,2]上为单调递增函数,即f′(x)≥0在区间[1,2]上恒成立,然后用分离参数求最值即可.
(II)已知函数f(x)在区间[1,2]上为单调递增函数,即f′(x)≥0在区间[1,2]上恒成立,然后用分离参数求最值即可.
解答:解:(Ⅰ)a=1时,f(x)=3x-2x2+lnx,定义域为(0,+∞).…(1分)
f′(x)=
-4x+3=
=
(x>0),…(3分)
当x∈(0,1),f'(x)>0,函数f(x)单调递增;.
当x∈(1,+∞),f'(x)<0,函数f(x)单调递减,…(5分)
∴f(x)有极大值f(1)=1,无极小值.…(6分)
(Ⅱ)f′(x)=
-4x+
,…(7分)
∵函数f(x)在区间[1,2]上为单调递增函数,
∴x∈[1,2]时,f′(x)=
-4x+
≥0恒成立.
即
≥4x-
在[1,2]恒成立,…(9分)
令h(x)=4x-
,因函数h(x)在[1,2]上单调递增,
所以
≥h(2),即
≥
,…(11分)
解得0<a≤
,即a的取值范围是(0,
].…(12分)
f′(x)=
| 1 |
| x |
| -4x2+3x+1 |
| x |
| -(4x+1)(x-1) |
| x |
当x∈(0,1),f'(x)>0,函数f(x)单调递增;.
当x∈(1,+∞),f'(x)<0,函数f(x)单调递减,…(5分)
∴f(x)有极大值f(1)=1,无极小值.…(6分)
(Ⅱ)f′(x)=
| 3 |
| a |
| 1 |
| x |
∵函数f(x)在区间[1,2]上为单调递增函数,
∴x∈[1,2]时,f′(x)=
| 3 |
| a |
| 1 |
| x |
即
| 3 |
| a |
| 1 |
| x |
令h(x)=4x-
| 1 |
| x |
所以
| 3 |
| a |
| 3 |
| a |
| 15 |
| 2 |
解得0<a≤
| 2 |
| 5 |
| 2 |
| 5 |
点评:本题考查利用导数研究函数的极值和已知函数单调性求参数的范围,此类问题一般用导数解决,综合性较强.
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