设函数f(x)=lnx+12ax2−2bx.

设函数f(x)=lnx+
1
2
ax2−2bx

(Ⅰ)当a=-3,b=1时,求函数f(x)的最大值;
(Ⅱ)令F(x)=f(x)−
1
2
ax2+2bx+
a
x
([1/2≤x≤3
风露1清愁 1年前 已收到1个回答 举报

kaishui999 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)利用导数判断函数的单调性求出函数的最大值即可;
(Ⅱ)利用导数的意义,求出曲线的切线斜率,列出不等式求得a的取值范围;
(Ⅲ)构造函数g(x)=lnx+x(1-m),利用导数求得g(x)max=g(
1
m−1
)
.由方程f(x)=mx有唯一实数解,
即g(x)=0有唯一实数解,则必有g(
1
m−1
)=ln
1
m−1
+
1−m
m−1
=0⇒
1
m−1
=e⇒m=1+
1
e

(Ⅰ)依题意,f(x)的定义域为(0,+∞),
当a=-3,b=1时,f(x)=lnx−
3
2x2−2x,f′(x)=
1
x−3x−2=
1−3x2−2x
x…(2分)
由 f'(x)>0,得3x2+2x-1<0,解得−1<x<
1
3;由 f'(x)<0,得3x2+2x-1>0,解得x>
1
3或x<-1.
∵x>0,∴f(x)在(0,
1
3)单调递增,在(
1
3,+∞)单调递减;
所以f(x)的极大值为f(
1
3)=−ln3−
5
6,此即为最大值…(4分)
(Ⅱ)F(x)=lnx+
a
x,x∈[
1
2,3],则有k=F′(x0)=
x0−a
x02≤
1
2,在x0∈[
1
2,3]上有解,
∴a≥(−
1
2
x20+x0)min,x0∈[
1
2,3]…(6分)
∵−
1
2x02+x0=−
1
2(x0−1)2+
1
2,
所以 当x0=3时,−
1
2
x20+x0取得最小值−
9
2+3=−
3
2,∴a≥−
3
2…(8分)
(Ⅲ)因为方程f(x)=mx有唯一实数解,所以lnx+x-mx=0有唯一实数解,…(9分)
设g(x)=lnx+x(1-m),则

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.

考点点评: 本题主要考查学生利用导数研究函数的单调性、最值、求切线斜率等知识,考查对函数构造法、等价转化思想的运用能力,属难题.

1年前

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