已知函数f(x)=lnx-ax(a∈R).

已知函数f(x)=lnx-ax(a∈R).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若a=1,且b≠0,函数g(x)=
1
3
bx3−bx
,若对任意的x1∈(1,2),总存在x2∈(1,2),使f(x1)=g(x2),求实数b的取值范围.
半个三亚人 1年前 已收到1个回答 举报

该用户名独一无二 幼苗

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解题思路:(1)先确定函数f(x)的定义域,然后对函数f(x)求导,根据导函数大于0时原函数单调递增,导函数小于0时原函数单调递减求出单调区间.
(2)分别表示出函数f(x)、g(x)的值域,根据f(x)的值域应为g(x)的值域的子集可得答案.

(1)f(x)=lnx-ax,
∴x>0,即函数f(x)的定义域为(0,+∞)
∴当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上是增函数
当a>0时,∵f'(x)=[1/x−a=
1−ax
x]
∵f′(x)>0,则1−ax>0,ax<1,x<
1
af′(x)<0,则1−ax<0,ax>1,x>
1
a
即当a>0时f(x)在(0,
1
a)上是增函数,在(
1
a,+∞)上是减函数.
(2)设f(x)的值域为A,g(x)的值域为B,
则由已知,对于任意的x1∈(1,2),总存在x2∈(1,2),
使f(x1)=g(x2),得A⊆B
由(1)知a=1时,f(x)在(1,+∞)上是减函数,
∴f(x)在x∈(1,2)上单调递减,
∴f(x)的值域为A=(ln2-2,-1)
∵g'(x)=bx2-b=b(x-1)(x+1)
∴(i)当b<0时,g(x)在(1,2)上是减函数,
此时,g(x)的值域为B=(
2
3b,−
2
3b)
为满足A⊆B,又−
2
3b≥0>−1

2
3b≤ln2−2.即b≤
3
2ln2−3.
(ii)当b>0时,g(x)在(1,2)上是单调递增函数,
此时,g(x)的值域为B=(−
2
3b,
2
3b)
为满足A⊆B,又
2
3b≥0>−1.
∴−
2
3b≤ln2−2
∴b≥−
3
2(ln2−2)=3−
3
2ln2,
综上可知b的取值范围是(−∞,
3
2ln2−3]∪[3−
3
2ln2,+∞)

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查函数单调性与其导函数的正负之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.

1年前

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