700字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
700字范文 > 解答题已知函数 其中a为实数.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)≥0

解答题已知函数 其中a为实数.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)≥0

时间:2022-07-17 20:43:33

相关推荐

解答题已知函数 其中a为实数.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)≥0

问题补充:

解答题已知函数,其中a为实数.

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数f(x)≥0对定义域内的任意x恒成立,求实数a的取值范围;

(3)证明:对任意的正整数m,n,不等式恒成立.

答案:

解:(1)∵,

∴,

①当a≤0时,若0<x<1,则f′(x)<0,

故函数f(x)的单调减区间是(0,1);

若x>1,则f′(x)>0,故函数f(x)的增区间是(1,+∞).

②当0<a<1时,函数f(x)的单调减区间是(a,1);

单调增区间是(0,a),(1,+∞).

③当a=1时,则,

故函数f(x)的单调增区间是(0,+∞);

⑤当a>1时,函数f(x)的单调递减区间是(1,a);

函数f(x)的单调区间是(0,1),(a,+∞).

(2)由于f(1)=-,

当a>0时,f(1)<0,

此时f(x)≥0对定义域内的任意x不是恒成立的.

当a≤0时,由(1)得f(x)在区间(0,+∞)上的极小值,也是最小值为f(1)=-,

此时,f(1)≥0,解得a≤-,

故实数a的取值范围是(-∞,-).

(3)由(2)知,当a=-时,

f(x)=-≥0,当且仅当x=1时,等号成立,

这个不等式等价于lnx≤x2-x.

当x>1时,变换为,

在上面的不等式中,

令x=m+1,m+2,…,m+n,则有

>-,

即对任意的正整数m,n,不等式恒成立.解析分析:(1)由,得,由此根据a的取值范围进行分类讨论,能求出函数f(x)的单调区间.(2)由于f(1)=-,当a>0时,f(1)<0,此时f(x)≥0对定义域内的任意x不是恒成立的.当a≤0时,由(1)得f(x)在区间(0,+∞)上取得最小值为f(1)=-,由此能求出实数a的取值范围.(3)由(2)知,当a=-时,f(x)=-≥0,当且仅当x=1时,等号成立,这个不等式等价于lnx≤x2-x.由此能够证明对任意的正整数m,n,不等式恒成立.点评:本题考查函数的单调区间的求法,考查实数的取值范围的求法,考查不等式恒成立的证明.解题时要认真审题,仔细解答,注意导数的性质和分类讨论思想的灵活运用.

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。