设函数f(x)=(2−a)lnx+1x+2ax.

设函数f(x)=(2−a)lnx+
1
x
+2ax

(1)当a=0时,求f(x)的极值;
(2)当a≠0时,求f(x)的单调区间;
(3)当a=2时,对任意的正整数n,在区间[
1
2
,6+n+
1
n
]
上总有m+4个数使得f(a1)+f(a2)+f(a3)+…+f(am)<f(am+1)+f(am+2)+f(am+3)+f(am+4)成立,试求正整数m的最大值.
332douer 1年前 已收到1个回答 举报

恒翔 幼苗

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解题思路:(1)求导函数,确定函数的单调性,进而可求f(x)的极值;
(2)求导函数,利用导数的正负,分类讨论,即可确定函数的单调区间;
(3)当a=2时,f(x)=
1
x
+4x,f′(x)=
4x2−1
x2
,求出函数的最值,问题转化为mf(
1
2
)<4f(6+n+
1
n
)
恒成立.
k=6+n+
1
n
≥8
,且f(k)在[6+n+
1
n
,+∞)
上单调递增,由此可求正整数m的最大值.

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).…(1分)
当a=0时,f(x)=2lnx+
1
x,∴f′(x)=
2
x−
1
x2=
2x−1
x2.…(2分)
由f'(x)=0得x=
1
2.
f(x),f'(x)随x变化如下表:

x (0,
1
2) [1/2] (
1
2,+∞)
f(x) - 0 +
f'(x) ↘ 极小值 ↙故,f(x)极小值=f(
1
2)=2−2ln2,没有极大值.…(4分)
(2)由题意,f′(x)=
2ax2+(2−a)x−1
x2
令f'(x)=0得x1=−
1
a,x2=
1
2.…(6分)
若a>0,由f'(x)≤0得x∈(0,
1
2];由f'(x)≥0得x∈[
1
2,+∞).…(7分)
若a<0,①当a<-2时,−
1
a<
1
2,x∈(0,−
1
a]或x∈[
1
2,+∞),f'(x)≤0;x∈[−
1
a,
1
2],f'(x)≥0,
②当a=-2时,f'(x)≤0
③当-2<a<0时,−
1
a>
1
2,x∈(0,−
1
a]或x∈[
1
2,+∞),f'(x)≤0;x∈[−
1
a,
1
2],f'(x)≥0.
综上,当a>0时,函数的单调递减区间为(0,
1
2],

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的极值与单调性,考查分类讨论的数学思想,考查恒成立问题,正确求导是关键.

1年前

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