已知函数f(x)=alnx-ax-3(a∈R).

已知函数f(x)=alnx-ax-3(a∈R).
(1)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,且函数g(x)=[1/2]x2+nx+mf′(x)(m,n∈R)当且仅当在x=1处取得极值,其中f′(x)为f(x)的导函数,求m的取值范围;
(3)若函数y=f(x)在区间([1/3],3)内的图象上存在两点,使得在该两点处的切线相互垂直,求a的取值范围.
98步枪 1年前 已收到1个回答 举报

夜风雨 春芽

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解题思路:(1)f′(x)=
a(1−x)/x](x>0),当a>0时,令f′(x)>0得0<x<1,令f′(x)<0得x>1,故函数f(x)的单调增区间为(0,1)单调减区间为(1,+∞);
(2)函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45 °,则f′(2)=1,即a=-2;g(x)在x=1处有极值,故g′(1)=0,从而可得n=-1-2m,讨论m的范围得出即可;
(3)由f′(x)=
a(1−x)
x
(x>0)得(0,1)与(1,+∞)分别为f(x)的两个不同的单调区间,设存在的两点分别为(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),可得(2a2-1)x2>a2,进而求出a的范围.

(1)f′(x)=
a(1−x)
x(x>0),
当a>0时,令f′(x)>0得0<x<1,令f′(x)<0得x>1,
故函数f(x)的单调增区间为(0,1)单调减区间为(1,+∞);
(2)函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,
则f′(2)=1,即a=-2;
∴g(x)=[1/2]x2+nx+m(2-[2/x]),
∴g(x)=x+n+[2m
x2=
x3+nx2+2m
x2
∵g(x)在x=1处有极值,
故g′(1)=0,
从而可得n=-1-2m,
则g′(x)=
x3+nx2+2m
x2=
(x−1)(x2−2mx−2m)
x2
又∵g(x)仅在x=1处有极值,
∴x2-2mx-2m≥0在(0,+∞)上恒成立,
当m>0时,由-2m<0,
即∃x0∈(0,+∞),
使得x02-2mx0-2m<0,
∴m>0不成立,
故m≤0,
又m≤0且x∈(0,+∞)时,x2-2mx-2m≥0恒成立,
∴m≤0;
(3)由f′(x)=
a(1−x)/x](x>0)得(0,1)与(1,+∞)分别为f(x)的两个不同的单调区间,
∵f(x)在两点处的切线相互垂直,
∴这两个切点一定分别在两个不同单调区间内.
故可设存在的两点分别为(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),
其中[1/3]<x1<1<x2<3,
由该两点处的切线相互垂直,

a(1−x1)
x1-
a(1−x2)
x2=-1,
即:
1−x1
x1=-[1
a2-
x2
1−x2

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件;利用导数研究曲线上某点切线方程.

考点点评: 本题考察了函数的单调性,导数的应用,解不等式,求参数的范围,是一道综合题.

1年前

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