已知函数.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;(Ⅱ)求f(x)的单调区间;(Ⅲ)设g(x)=x2-2x,若对任意x1∈(0,2],均存

发布时间:2020-07-31 19:02:16

已知函数.
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)设g(x)=x2-2x,若对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2],使得f(x1)<g(x2),求a的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)∵函数,
∴(x>0).
∵曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,
∴f'(1)=f'(3),
即,
解得.
(Ⅱ)(x>0).
①当a≤0时,x>0,ax-1<0,
在区间(0,2)上,f'(x)>0;
在区间(2,+∞)上f'(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,2),
单调递减区间是(2,+∞).
②当时,,
在区间(0,2)和上,f'(x)>0;
在区间上f'(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,2)和,单调递减区间是
③当时,,故f(x)的单调递增区间是(0,+∞).
④当时,,在区间和(2,+∞)上,f'(x)>0;
在区间上f'(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是和(2,+∞),单调递减区间是.
(Ⅲ)由已知,在(0,2]上有f(x)max<g(x)max.
由已知,g(x)max=0,由(Ⅱ)可知,
①当时,f(x)在(0,2]上单调递增,
故f(x)max=f(2)=2a-2(2a+1)+2ln2=-2a-2+2ln2,
所以,-2a-2+2ln2<0,解得a>ln2-1,
故.
②当时,f(x)在上单调递增,
在上单调递减,
故.
由可知,
2lna>-2,-2lna<2,
所以,-2-2lna<0,f(x)max<0,
综上所述,a>ln2-1.
解析分析:(Ⅰ)由函数,知(x>0).由曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,能求出a的值.(Ⅱ)(x>0).根据a的取值范围进行分类讨论能求出f(x)的单调区间.(Ⅲ)对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2],使得f(x1)<g(x2),等价于在(0,2]上有f(x)max<g(x)max.由此能求出a的取值范围.

点评:本题考查导数在求函数的最大值与最小值问题中的综合运用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.易错点是分类不清导致致出错,解题时要认真审题,仔细解答,注意分类讨论思想的合理运用.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!