已知函数f(x)=lnx-ax+[1-a/x]-1(a∈R).
1个回答

解题思路:(Ⅰ)直接利用函数与导数的关系,求出函数的导数,再讨论函数的单调性;

(Ⅱ)利用导数求出f(x)的最小值、利用二次函数知识或分离常数法求出g(x)在闭区间[1,2]上的最大值,然后解不等式求参数.

(Ⅰ)f(x)=lnx-ax+

1-a

x-1(x>0),f′(x)=

l

x-a+

a-1

x2=

-ax2+x+a-1

x2(x>0)

令h(x)=ax2-x+1-a(x>0)

(1)当a=0时,h(x)=-x+1(x>0),

当x∈(0,1),h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;

当x∈(1,+∞),h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.

(2)当a≠0时,由f′(x)=0,即ax2-x+1-a=0,解得x1=1,x2=

1

a-1.

当a=

1

2时x1=x2,h(x)≥0恒成立,此时f′(x)≤0,函数f(x)单调递减;

当0<a<

1

2时,[1/a-1>1>0,x∈(0,1)时h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;

x∈(1,

1

a-1)时,h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

x∈(

1

a-1,+∞)时,h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.

当a<0时

1

a-1<0,当x∈(0,1),h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;

当x∈(1,+∞),h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.

综上所述:当a≤0时,函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,+∞)单调递增;

当a=

1

2]时x1=x2,h(x)≥0恒成立,此时f′(x)≤0,函数f(x)在(0,+∞)单调递减;

当0<a<

1

2时,函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,

1

a-1)单调递增,(

1

a-1,+∞)单调递减.

(Ⅱ)当a=

1

4时,f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以对任意x1∈(0,2),

有f(x1)≥f(1)=-

1

2,

又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),所以-

1

2≥g(x2),x2∈[1,2],(※)

又g(x)=(x-b)2+4-b2,x∈[1,2]

当b<1时,g(x)min=g(1)=5-2b>0与(※)矛盾;

当b∈[1,2]时,g(x)min=g(b)=4-b2≥0也与(※)矛盾;

当b>2时,g(x)min=g(2)=8-4b≤-

1

2,b≥

17

8.

综上,实数b的取值范围是[

17

8,+∞).

点评:

本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题将导数、二次函数、不等式知识有机的结合在一起,考查了利用导数研究函数的单调性、利用导数求函数的最值以及二次函数的最值问题,考查了同学们分类讨论的数学思想以及解不等式的能力;考查了学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力.