(2014•上饶二模)已知f(x)=2ax-[1/x]-(2+a)lnx(a≥0)

(2014•上饶二模)已知f(x)=2ax-[1/x]-(2+a)lnx(a≥0)
(1)当a=1时,求f(x)的极值;
(2)当a>0时,讨论f(x)的单调性;
(3)若对任意的a∈(2,4),x1,x2∈[1,3],恒有(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|成立,求实数m的取值范围.
yushe 1年前 已收到1个回答 举报

guijiaxikepao 幼苗

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解题思路:(1)a=1时,求出f(x)、f′(x),在定义域内解f′(x)>0,f′(x)<0,由导数符号变化规律可得极值点、极值;
(2)f′(x)=2a+[1x2-(2+a)
1/x]=
2ax2−(2+a)x+1
x2
,根据极值点[1/a]与[1/2]的大小关系分三种情况讨论,在定义域内由导数符号可求单调区间;
(3)由(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|对任意的a∈(2,4),x1,x2∈[1,3]恒成立,得(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|max,由(2)根据f(x)的单调性可求|f(x1)-f(x2)|max,分离出参数m后再化为函数的最值即可;

(1)当a=1时,f(x)=2x-[1/x]-3lnx,f′(x)=2+[1
x2-
3/x]=
2x2−3x+1
x2=
(2x−1)(x−1)
x2,
由f′(x)>0得0<x<[1/2]或x>1;由f′(x)<0得[1/2<x<1.
可知f(x)在(0,
1
2])上是增函数,在([1/2],1)上是减函数.在(1,+∞)上是增函数,
∴f(x)的极大值为f([1/2])=3ln2-1,f(x)的极小值f(1)=1.
(2)f(x)=2ax-[1/x]-(2+a)lnx,f′(x)=2a+[1
x2-(2+a)•
1/x]=
2ax2−(2+a)x+1
x2,
①当0<a<2时,f(x)在(0,[1/2])和([1/a],+∞)上是增函数,在([1/2],[1/a])上是减函数;
②当a=2时,f(x)在(0,+∞)上是增函数;
③当a>2时,f(x)在(0,[1/a])和([1/2],+∞)上是增函数,在([1/a],[1/2])上是减函数;
(3)当2<a<4时,由(2)可知f(x)在[1,3]上是增函数,
∴|f(x1)-f(x2)|≤f(3)-f(1)=4a-(2+a)ln3+[2/3],
由(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|对任意的a∈(2,4),x1,x2∈[1,3]恒成立,
∴(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|max,即(m-ln3)a-2l

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.

考点点评: 该题考查利用导数研究函数的极值、最值、单调性,考查函数恒成立问题,考查转化思想,考查学生分析解决问题的能力.

1年前

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