解答题已知函数f((x)=|lnx-|-1(a∈R).
(Ⅰ)设g(x)=lnx-,若a=e,求函数g(x)的零点;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)设g(x)=lnx-,若a=e,则有 g′(x)=+>0,故g(x)在(0,+∞)上是增函数.
又g(e)=0,∴函数g(x)的零点仅有一个为x=e.
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,f(x)=|g(x)|-1,当 0<x<e 时,g(x)<0 且g(x)单调递增,故函数f(x)单调递减.
当? x>e 时,g(x)>0 且g(x)单调递增,故函数f(x)单调递增.
故f(x)的单调增区间为(e,+∞),减区间为(0,e).
(Ⅲ)f(x)>0恒成立,等价于|lnx-|>1,等价于 lnx-|>1,或 lnx-<-1.
①若? lnx->1,则 a<xlnx-x 恒成立,令h(x)=xlnx-x,h′(x)=lnx,当0<x<1时,h′(x)<0,h(x)是减函数.
当 x>1时,h′(x)>0,h(x)是增函数,故h(x)的最小值为h(1)=-1,从而有a<-1.
②若 lnx-<-1,则 a>xlnx-x 恒成立,由x>0 可得,这不可能恒成立.
综上可得,实数a的取值范围为(-∞,-1).解析分析:(Ⅰ)设g(x)=lnx-,利用导数研究函数的单调性,再利用单调函数的零点是唯一的,从而得出结论.(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,f(x)=|g(x)|-1,当 0<x<e 时,g(x)<0 且g(x)单调递增,故函数f(x)单调递减. 当 x>e 时,g(x)>0 且g(x)单调递增,故函数f(x)单调递增,由此得出结论.(Ⅲ)f(x)>0恒成立,等价于 lnx-|>1,或 lnx-<-1.①若 lnx->1,则 a<xlnx-x 恒成立,利用导数求出xlnx-x的最小值,从而求得实数a的取值范围.②若 lnx-<-1,则 a>xlnx-x 恒成立,由x>0 可得,这不可能恒成立.综合①②得出实数a的取值范围.点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性,函数的恒成立问题,体现了化归与转化的数学思想,属于中档题.