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已知函数.(1)若a=1 求曲线y=f(x)在点(1 f(1))处的切线方程;(2)若f(x)

时间:2022-08-06 07:46:28

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已知函数.(1)若a=1 求曲线y=f(x)在点(1 f(1))处的切线方程;(2)若f(x)

问题补充:

已知函数.

(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(2)若f(x)在[1,e]的最小值为,求a的值;

(3)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.

答案:

解:(1)当a=1时,,.…(1分)

∴,

∴曲线y=f(x)在点(1,-1)处的切线方程为y+1=2(x-1),

即2x-y-3=0.…(3分)

(2)由题意其导函数为:.…(4分)

①若a≥-1,则x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为增函数,…(5分)

∴,∴(舍去);??????????????????????????????????????????…(6分)

②若a≤-e,则x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]上为减函数,

…(7分)∴,∴(舍去);???????????????????????????????????????????…(8分)

③若-e<a<-1,令f′(x)=0得x=-a,

当-a<x<e时,f′(x)>0,∴f(x)在(-a,e)上为增函数,

当1<x<-a时,f′(x)<0,∴f(x)在(1,-a)上为减函数,…(9分)

∴,∴.

综上所述,.…(10分)

(3)∵f(x)<x2,∴,又x>0,∴a>xlnx-x3.…(11分)

令g(x)=xlnx-x3,则h(x)=g′(x)=1+lnx-3x2,.…(12分)

∵当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,∴h(x)在(1,+∞)上是减函数.

∴h(x)<h(1)=-2<0,即g′(x)<0,∴g(x)在(1,+∞)上也是减函数.

∴g(x)<g(1)=-1,…(13分)

∴当a≥-1时,f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立.…(14分)

解析分析:(1)只需把a=1代入函数,分别求得f(1),f′(1),即可写出切线的方程;(2)求得导数,然后通过分类讨论的方式分别对三种情况加以考虑,得出结论;(3)把恒成立问题转化为函数的最值问题来解决.

点评:本题考查导数、不等式、函数的单调性、最值等知识,考查化归与转化、分类与讨论的数学思想方法,属难题.

已知函数.(1)若a=1 求曲线y=f(x)在点(1 f(1))处的切线方程;(2)若f(x)在[1 e]的最小值为 求a的值;(3)若f(x)<x2在(1 +∞)上

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