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已知函數數學公式(x>0,x≠1).
(1)求函數f(x)的極值;
(2)若不等式數學公式對任意實數x恒成立,求實數a的取值范圍.

解:(1)函數的定義域為(0,1)∪(1,+∞),,…(3分)
令f'(x)=0,解得x=e,列表
x(0,1)(1,e)e(e,+∞)
f'(x)--0+
(0,1)單調遞減單調遞減極小值f(e)單調遞增
由表得函數f(x)的單調減區間為(0,1),(1,e),單調減區間為(e,+∞);
所以極小值為f(e)=e,無極大值.
(2)當x≤0時,對任意a≠0,不等式恒成立;
當x>0時,在兩邊取自然對數,得
1°當0<x≤1時,lnx≤0,當a>0,不等式恒成立;如果a<0,lnx<0,alnx>0,不等式等價于
由(1)得,此時,不等式不恒成立.
2°當x>1時,lnx>0,則a>0,不等式等價于,由(1)得,此時的最小值為e,得0<a<e.…(14分)
綜上:a的取值范圍是0<a<e.
分析:(1)先確定函數的定義域,再求導函數,確定函數的單調區間,從而確定函數f(x)的極值;
(2)當x≤0時,對任意a≠0,不等式恒成立;當x>0時,在兩邊取自然對數,得,再分0<x≤1,x>1,進行討論,進而可求a的取值范圍.
點評:本題以函數為載體,考查導數知識的運用,考查函數的極值,考查恒成立問題,同時考查分類討論的數學思想,有綜合性.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中數學 來源: 題型:

已知函數f(x)=alnx-
1x
,a∈R

(I)若曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線與直線x+2y=0垂直,求a的值;
(II)求函數f(x)的單調區間.

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科目:高中數學 來源: 題型:

(2007•嘉定區一模)已知函數f(x)=
|x+m-1|x-2
,m>0且f(1)=-1.
(1)求實數m的值;
(2)判斷函數y=f(x)在區間(-∞,m-1]上的單調性,并用函數單調性的定義證明;
(3)求實數k的取值范圍,使得關于x的方程f(x)=kx分別為:
①有且僅有一個實數解;
②有兩個不同的實數解;
③有三個不同的實數解.

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科目:高中數學 來源:必修一教案數學蘇教版 蘇教版 題型:044

已知函數f(x)=loga(a>0,a≠1),

(1)求函數f(x)的定義域;

(2)判定函數f(x)的奇偶性;

(3)求使f(x)>0的x的取值范圍.

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科目:高中數學 來源:河北省正定中學2010屆高三上學期第一次月考(數學文) 題型:044

已知函數f(x)滿足:對任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)·f(y)-f(x)-f(y)+2成立,且x>0時,f(x)>2.

(1)求f(0)的值,并證明:當x<0時,1<f(x)<2;

(2)判斷f(x)的單調性并加以證明.

(3)若函數g(x)=|f(x)-k|在(-∞,0)上遞減,求實數k的取值范圍.

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科目:高中數學 來源:2013屆黑龍江虎林高中高二下學期期中理科數學試卷(解析版) 題型:解答題

已知函數f(x)=alnx-x2+1.

(1)若曲線y=f(x)在x=1處的切線方程為4x-y+b=0,求實數a和b的值;

(2)若a<0,且對任意x1、x2∈(0,+∞),都|f(x1)-f(x2)|≥|x1-x2|,求a的取值范圍.

【解析】第一問中利用f′(x)=-2x(x>0),f′(1)=a-2,又f(1)=0,所以曲線y=f(x)在x=1處的切線方程為y=(a-2)(x-1),即(a-2)x-y+2-a=0,

由已知得a-2=4,2-a=b,所以a=6,b=-4.

第二問中,利用當a<0時,f′(x)<0,∴f(x)在(0,+∞)上是減函數,

不妨設0<x1≤x2,則|f(x1)-f(x2)|=f(x1)-f(x2),|x1-x2|=x2-x1

∴|f(x1)-f(x2)|≥|x1-x2|等價于f(x1)-f(x2)≥x2-x1

即f(x1)+x1≥f(x2)+x2,結合構造函數和導數的知識來解得。

(1)f′(x)=-2x(x>0),f′(1)=a-2,又f(1)=0,所以曲線y=f(x)在x=1處的切線方程為y=(a-2)(x-1),即(a-2)x-y+2-a=0,

由已知得a-2=4,2-a=b,所以a=6,b=-4.

(2)當a<0時,f′(x)<0,∴f(x)在(0,+∞)上是減函數,

不妨設0<x1≤x2,則|f(x1)-f(x2)|=f(x1)-f(x2),|x1-x2|=x2-x1

∴|f(x1)-f(x2)|≥|x1-x2|等價于f(x1)-f(x2)≥x2-x1,即f(x1)+x1≥f(x2)+x2

令g(x)=f(x)+x=alnx-x2+x+1,g(x)在(0,+∞)上是減函數,

∵g′(x)=-2x+1=(x>0),

∴-2x2+x+a≤0在x>0時恒成立,

∴1+8a≤0,a≤-,又a<0,

∴a的取值范圍是

 

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