已知函数f(x)=ax−1x−lnx,a∈R,x∈[12,2].

已知函数f(x)=ax−
1
x
−lnx
,a∈R,x∈[
1
2
,2]

(1)当a=-2时,求f(x)的最大值;
(2)设g(x)=[f(x)+lnx]•x2,k是g(x)图象上不同的两点的连线的斜率,是否存在实数a,使得k<1恒成立?若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由.
云101 1年前 已收到1个回答 举报

035109 春芽

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解题思路:(1)当a=-2时,求导函数,确定f(x)在区间[
1
2
,2]
上单调递减,从而可求f(x)的最大值;
(2)存在a∈(−∞,
1
6
)
符合条件.
解法一:据题意存在k=
y1y2
x1x2
g(x1)−g(x2)
x1x2
g(x0)=3ax02−1<1
,分离参数,可得结论;
解法二:据题意存在k=
y1y2
x1x2
y1y2
x1x2
a(x13x23)−(x1x2)
x1x2
=a(x12+x22+x1x2)−1<1,分离参数,可得结论.

f(x)的定义域为[
1
2,2],f′(x)=a+
1
x2−
1
x…(2分)
(1)当a=-2时,在x∈[
1
2,2],f′(x)=−
(2x−1)(x+1)
x2≤0,…(4分)
所以f(x)在区间[
1
2,2]上单调递减,…(6分)
故f(x)max=f(
1
2)=ln2−3.…(7分)
(2)存在a∈(−∞,
1
6)符合条件.
解法一:据题意在y=g(x)=[f(x)+lnx]•x2=ax3-x图象上总可以找到一点P0(x0,y0)使以p为切点的切线平行图象上的任意两点的连线,…(9分)
即存在k=
y1−y2
x1−x2=
g(x1)−g(x2)
x1−x2=g′(x0)=3ax02−1<1恒成立,…(12分)
因为x0∈[
1
2,2],所以x02∈[
1
4,4],所以a<(
2
3x02)min=[1/6]…(14分)
故存在a∈(−∞,
1
6)符合条件.…(15分)
解法二:g(x)=[f(x)+lnx]•x2=ax3-x,不妨设任意不同两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)其中x1<x2,则k=
y1−y2
x1−x2=

点评:
本题考点: 函数恒成立问题;函数的最值及其几何意义.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的最值,考查导数的几何意义,考查恒成立问题,考查分离参数法的运用,属于中档题.

1年前

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