已知函数.(1)设a=1,讨论f(x)的单调性;(2)若对任意的,都有f(x)<-2,求实数a的取值范围.

发布时间:2020-07-31 23:11:32

已知函数.
(1)设a=1,讨论f(x)的单调性;
(2)若对任意的,都有f(x)<-2,求实数a的取值范围.

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解:(1)当a=1时,,其定义域为(0,+∞).
f′(x)=.
设g(x)=1-x-lnx(x>0),则g′(x)=-1-<0,所以g(x)在(0,+∞)上是减函数,
又g(1)=0,于是x∈(0,1)时,g(x)>0,f′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g(x)<0,f′(x)<0.
所以f(x)的增区间是(0,1),减区间是(1,+∞).
(2)由f(x)<-2可得,由于,则lnx<0,于是.
令,则h′(x)=1-=,当x∈(0,)时,h′(x)>0,
于是h(x)在上单调递增,因此h(x)在上的最大值为,
因此要使f(x)<-2恒成立,应有.
故实数a的取值范围是.
解析分析:(1)当a=1时,先求出f′(x),然后解不等式f′(x)>0,f′(x)<0即可.(2)本题属于恒成立问题,转化为函数最值问题,利用导数求出最值即可求得.

点评:本题考查了如何利用导数研究函数的单调性以及不等式恒成立问题,转化为求函数最值问题是解决不等式恒成立的常用方法.
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