(2011•福建模拟)已知函数f(x)=x+2a2x+alnx.

(2011•福建模拟)已知函数f(x)=x+
2a2
x
+alnx.
(I)求f(x)的单调递增区间;
(II)设a=1,g(x)=f′(x),问是否存在实数k,使得函数g(x)(均的图象上任意不同两点连线的斜率都不小于k?若存在,求k的取值范围;若不存在,说明理由.
水落鱼 1年前 已收到1个回答 举报

kathyzhang501 幼苗

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解题思路:(I)根据负数没有对数求出f(x)的定义域,然后求出f(x)的导函数,分a=0,a大于0和a小于0三种情况令导函数大于0,求出相应的x的解,即可单调f(x)的单调递增区间;
(II)把a=1代入f(x)的导函数确定出g(x),假设存在实数k,使得g(x)的图象上任意不同两点连线的斜率都不小于k,可设在定义域内任意的两个自变量x,利用斜率的计算方法表示出斜率,并大于等于k,去分母变形,然后设h(x)=g(x)-kx,求出h(x)的导函数,解出k小于等于一个函数恒成立,令t=[1/x],设这个函数为F(t),求出F(t)的导函数,令导函数等于0,求出相应的t的值,在定义域内由t的值讨论导函数的正负进而得到函数的单调区间,根据函数的增减性得到函数的最小值,让k小于等于求出的最小值即可得到k的取值范围.

(I)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
∵f(x)=x+
2a2
x+alnx,∴f′(x)=1-
2a2
x2+[a/x]=
(x+2a)(x−a)
x2,
当a=0时,f′(x)=1>0,所以f(x)的单调递增区间是(0,+∞);
当a>0时,由f′(x)>0,即
(x+2a)(x−a)
x2>0,解得x>a,所以f(x)的单调递增区间是(a,+∞);
当a<0时,由f′(x)>0,即
(x+2a)(x−a)
x2>0,解得x>-2a,所以f(x)的单调递增区间是(-2a,+∞).
(II)当a=1时,g(x)=1-[2
x2+
1/x],假设存在实数k,使得g(x)的图象上任意不同两点连线的斜率都不小于k,
即对任意x2>x1>0,都有
g(x2)−g( x1)
x2−x1≥k,亦即g(x2)-kx2≥g(x1)-kx1
可设函数h(x)=g(x)-kx=1-[2
x2+
1/x]-kx(x>0),
故问题等价于h′(x)=[4
x3-
1
x2-k≥0,即k≤
4
x3-
1
x2对x>0恒成立,
令t=
1/x],则F(t)=4t3-t2(t>0),所以F′(t)=12t2-2t,
令F′(t)=0,解得t=0(舍去)或t=[1/6],
当t变化时,F(t)与F′(t)的变化情况如下表:

故知F(t)在(0,[1/6])内单调递减,在(

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查函数、导数等基础知识,考查了推理论证能力、运算求解能力、创新意识,考查了函数与方程的思想、化归与转化思想、分类与整合思想及有限与无限思想,是一道中档题.

1年前

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