题目内容
设函数(Ⅰ)若f(x)在x=2时有极值,求实数a的值和f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,求实数a的取值范围.
【答案】分析:(I)根据f(x)在x=2时有极值可知f′(2)=0,求出a的值,然后根据导数符号确定函数的单调区间;
(II)若f(x)在定义域上是增函数,则f'(x)≥0在x>0时恒成立,然后将a分离出来,研究不等式另一侧的最值,即可求出所求.
解答:解:(Ⅰ)∵f(x)在x=2时有极值,
∴有f′(2)=0,…(2分)
又
,∴有
,
∴
…(5分)
∴有
=
,
由f′(x)=0有
,…(7分)
将x,f′(x),f(x)关系列表如下,定义域为(0,+∞)
∴f(x)的递增区间为
和[2,+∞),递减区间为
…(9分)
(Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,则f'(x)≥0在x>0时恒成立,…(10分)
∵
,
∴需x>0时ax2-2x+a≥0恒成立,…(11分)
化为
恒成立,
∵
,
∴a≥1,此为所求.…(14分)
点评:本题主要考查了利用导数研究函数的极值,以及函数的单调区间,同时考查了分类讨论的数学思想和运算求解的能力,属于中档题.
(II)若f(x)在定义域上是增函数,则f'(x)≥0在x>0时恒成立,然后将a分离出来,研究不等式另一侧的最值,即可求出所求.
解答:解:(Ⅰ)∵f(x)在x=2时有极值,
∴有f′(2)=0,…(2分)
又
∴
∴有
由f′(x)=0有
将x,f′(x),f(x)关系列表如下,定义域为(0,+∞)
| x | x=2 | x>2 | |||
| f'(x) | + | - | + | ||
| f(x) | 递增 | 递减 | 递增 |
(Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,则f'(x)≥0在x>0时恒成立,…(10分)
∵
∴需x>0时ax2-2x+a≥0恒成立,…(11分)
化为
∵
∴a≥1,此为所求.…(14分)
点评:本题主要考查了利用导数研究函数的极值,以及函数的单调区间,同时考查了分类讨论的数学思想和运算求解的能力,属于中档题.
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