(2012•郑州二模)已知函数f(x)=[1−x/ax]+lnx.

(2012•郑州二模)已知函数f(x)=[1−x/ax]+lnx.
(I)当a=
1
2
时,求f(x)在[1,e]上的最大值和最小值;
(II)若函数g(x)=f(x)-[1/4]x在[1,e]上为增函数,求正实数a的取值范围.
辰大雨 1年前 已收到1个回答 举报

高度表 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)求导数,确定函数的单调性,进而可得函数的极值与最值;
(Ⅱ)求导函数g′(x)=
−ax2+4ax−4
4ax2
(a>0)
,构造函数h(x)=-ax2+4ax-4,由题意知,只需h(x)≥0在[1,e]上恒成立,从而可求正实数a的取值范围.

(Ⅰ)当a=
1
2时,f′(x)=
x−2
x2(x>0),
∴当x∈[1,2]时,f′(x)<0;当x∈(2,e]时,f′(x)>0,
∴f(x)在[1,2]上单调递减,在(2,e]上单调递增,
∴f(x)在区间[1,e]上有唯一极小值点,
故f(x)min=f(x)极小值=f(2)=ln2-1.
又∵f(1)=0,f(e)=[2−e/e<0.
∴f(x)在区间[1,e]上的最大值为f(x)max=f(1)=0.
综上可知,函数f(x)在[1,e]上的最大值是0,最小值是ln2-1.
(Ⅱ)∵g(x)=f(x)-
1
4]x,
∴g′(x)=
−ax2+4ax−4
4ax2(a>0),
设h(x)=-ax2+4ax-4,由题意知,只需h(x)≥0在[1,e]上恒成立,
因为a>0,h(x)图象的对称轴为x=2,
所以只需h(1)=3a-4≥0,所以a≥[4/3].

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

1年前

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