解答题已知函数
(1)当时,求f(x)的单调区间
(2)设g(x)=x2-2bx+4,当时,若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),求实数b的取值范围.
网友回答
解:(1)f(x)=lnx-ax+-1(x>0),f′(x)=-a+=(x>0)
令h(x)=ax2-x+1-a(x>0)
当a≠0时,由f′(x)=0,即ax2-x+1-a=0,解得x1=1,x2=-1.
当a=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<时,-1>1>0,x∈(0,1)时h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;
x∈(1,-1)时,h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;
x∈( -1,+∞)时,h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.
综上所述:当a=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<时,函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,-1)单调递增,( -1,+∞)单调递减.
(2)当a=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)=-,
又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),所以-≥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≤-,b≥.
综上,实数b的取值范围是[,+∞).解析分析:(1)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;(2)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.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.