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已知函数f(x)=inx-a(x-1),a∈R(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)当x≥1时,f(x)≤恒成立,求a的取值范围.
题目详情
已知函数f(x)=inx-a(x-1),a∈R
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当x≥1时,f(x)≤ 恒成立,求a的取值范围.
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当x≥1时,f(x)≤ 恒成立,求a的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
分析:
(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),,若a≤0,f(x)在(0,+∞)上单调递增;若a>0时,f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)单调递减.(Ⅱ)f(x)-=,令g(x)=xlnx-a(x2-1),(x≥1),g′(x)=lnx+1-2ax,令F(x)=g′(x)=lnx+1-2ax,,由此进行分类讨论,能求出实数a的取值范围.
(本小题满分12分)(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),,若a≤0,则f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,…(2分)若a>0,则由f′(x)=0,得x=,当x∈(0,)时,f′(x)>0,当x∈()时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)单调递减.所以当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,当a>0时,f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)单调递减.…(4分)(Ⅱ)f(x)-=,令g(x)=xlnx-a(x2-1),(x≥1),g′(x)=lnx+1-2ax,令F(x)=g′(x)=lnx+1-2ax,,…(6分)①或a≤0,F′(x)>0,g′(x)在[1,+∞)递增,g′(x)≥g′(1)=1-2a>0,∴g(x)在[1,+∞)递增,g(x)≥g(1)=0,从而f(x)-不符合题意.…(8分)②若0<a<,当x∈(1,),F′(x)>0,∴g′(x)在(1,)递增,从而g′(x)>g′(1)=1-2a,∴g(x)在[1,+∞)递增,g(x)≥g(1)=0,从而f(x)-不符合题意.…(10分)③若a,F′(x)≤0在[1,+∞)恒成立,∴g′(x)在[1,+∞)递减,g′(x)≤g′(1)=1-2a≤0,从而g9x)在[1,+∞)递减,∴g(x)≤g(1)=0,f(x)-≤0,综上所述,a的取值范围是[).…(12分)
点评:
本题考查函数的单调性的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维的要求较高,解题时要注意导数性质的合理运用.
分析:
(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),,若a≤0,f(x)在(0,+∞)上单调递增;若a>0时,f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)单调递减.(Ⅱ)f(x)-=,令g(x)=xlnx-a(x2-1),(x≥1),g′(x)=lnx+1-2ax,令F(x)=g′(x)=lnx+1-2ax,,由此进行分类讨论,能求出实数a的取值范围.
(本小题满分12分)(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),,若a≤0,则f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,…(2分)若a>0,则由f′(x)=0,得x=,当x∈(0,)时,f′(x)>0,当x∈()时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)单调递减.所以当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,当a>0时,f(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)单调递减.…(4分)(Ⅱ)f(x)-=,令g(x)=xlnx-a(x2-1),(x≥1),g′(x)=lnx+1-2ax,令F(x)=g′(x)=lnx+1-2ax,,…(6分)①或a≤0,F′(x)>0,g′(x)在[1,+∞)递增,g′(x)≥g′(1)=1-2a>0,∴g(x)在[1,+∞)递增,g(x)≥g(1)=0,从而f(x)-不符合题意.…(8分)②若0<a<,当x∈(1,),F′(x)>0,∴g′(x)在(1,)递增,从而g′(x)>g′(1)=1-2a,∴g(x)在[1,+∞)递增,g(x)≥g(1)=0,从而f(x)-不符合题意.…(10分)③若a,F′(x)≤0在[1,+∞)恒成立,∴g′(x)在[1,+∞)递减,g′(x)≤g′(1)=1-2a≤0,从而g9x)在[1,+∞)递减,∴g(x)≤g(1)=0,f(x)-≤0,综上所述,a的取值范围是[).…(12分)
点评:
本题考查函数的单调性的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维的要求较高,解题时要注意导数性质的合理运用.
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