题目
题型:不详难度:来源:
(1)若a>0,试判断f(x)在定义域内的单调性;
(2)若f(x)在[1,e]上的最小值为,求a的值;
(3)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.
答案
(3)当a≥-1时,f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立.
解析
(I)先确定函数f(x)的定义域,再求导函数,从而可判定f(x)在定义域内的单调性;
(II)由(I)可知,f′(x)= .再分类讨论:a≥-1,f(x)在[1,e]上为增函数;a≤-e,f(x)在[1,e]上为减函数;e<a<-1,f(x)在(1,-a)上为减函数,f(x)在(-a,e)上为增函数,利用f(x)在[1,e]上的最小值为 ,可求a的值;
(III)先将不等式整理,再分离参数,构建新函数,利用单调性求出函数值的范围,即可求出a的取值范围.
解:(1)由题意f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=+=.
∵a>0,∴f′(x)>0,
故f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数.
(2)由(1)可知,f ′(x)=.
①若a≥-1,则x+a≥0,即f ′(x)≥0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为增函数,
∴f(x)min=f(1)=-a=,∴a=- (舍去).
②若a≤-e,则x+a≤0,即f ′(x)≤0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为减函数,
∴f(x)min=f(e)=1-=,∴a=- (舍去).
③若-e<a<-1,令f ′(x)=0得x=-a,
当1<x<-a时,f ′(x)<0,∴f(x)在(1,-a)上为减函数;
当-a<x<e时,f ′(x)>0,∴f(x)在(-a,e)上为增函数,
∴f(x)min=f(-a)=ln(-a)+1=,∴a=-.
综上所述,a=-.
(3)∵f(x)<x2,∴ln x-<x2.
又x>0,∴a>xln x-x3.
令g(x)=xln x-x3,h(x)=g′(x)=1+ln x-3x2,
h′(x)=-6x=.
∵x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
∴h(x)在(1,+∞)上是减函数.
∴h(x)<h(1)=-2<0,即g′(x)<0,
∴g(x)在(1,+∞)上也是减函数. g(x)<g(1)=-1,
∴当a≥-1时,f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立.
核心考点
试题【已知函数f(x)=ln x-. (1)若a>0,试判断f(x)在定义域内的单调性;(2)若f(x)在[1,e]上的最小值为,求a的值;(3)若f(x)&l】;主要考察你对函数的单调性与导数等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)若在上递增,求的取值范围;
(2)若在上的存在单调递减区间 ,求的取值范围
(1)请写出的表达式(不需证明);
(2)求的极值
(3)设的最大值为,的最小值为,求的最小值.
(I)当时,求函数在上的最小值;
(Ⅱ)若方程在区间上有解,求实数的取值范围;
(Ⅲ)证明:
(参考数据:)
已知函数在(0,1)上是增函数.(1)求的取值范围;
(2)设(),试求函数的最小值.
已知函数
(1)判断的单调性并证明;
(2)若满足,试确定的取值范围。
(3)若函数对任意时,恒成立,求的取值范围。
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