解答题设函数在x=1处取得极值.(Ⅰ)求a与b满足的关系式;(Ⅱ)若a>1,求函数f(

发布时间:2020-07-09 02:10:39

解答题设函数在x=1处取得极值.
(Ⅰ)求a与b满足的关系式;
(Ⅱ)若a>1,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若a>3,函数g(x)=a2x2+3,若存在m1,,使得|f(m1)-g(m2)|<9成立,求a的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ)求导函数可得f′(x)=1--,…(2分)
由f′(1)=0得b=1-a.??????????????????????????????????????…(3分)
(Ⅱ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),…(4分)
由(Ⅰ)可得f′(x)=1--=.
令f′(x)=0,则x1=1,x2=a-1.????????????????????????????…(6分)
因为x=1是f(x)的极值点,所以x1≠x2,即a≠2.???????????…(7分)
所以当a>2时,a-1>1,
x(0,1)1(1,a-1)a-1(a-1,+∞)f′(x)+0-0+f(x)↗↘↗所以单调递增区间为(0,1),(a-1,+∞),单调递减区间为(1,a-1).??…(8分)
当1<a<2时,0<a-1<1,
所以单调递增区间为(0,a-1),(1,+∞),单调递减区间为(a-1,1).??…(9分)
(Ⅲ)当a>3时,f(x)在[,1)上为增函数,在(1,2]为减函数,
所以f(x)的最大值为f(1)=2-a<0.??????????????????????????…(10分)
因为函数g(x)在[,2]上是单调递增函数,所以g(x)的最小值为g()=a2+3>0.???????????????????…(11分)
所以g(x)>f(x)在[,2]上恒成立.????????????????????????????…(12分)
要使存在m1,m2∈[,2],使得|f(m1)-g(m2)|<9成立,只需要g()-f(1)<9,即a2+3-(2-a)<9,
所以-8<a<4.?…(13分)
又因为a>3,所以a的取值范围是(3,4).?????????????????…(14分)解析分析:(Ⅰ)求导函数,利用函数在x=1处取得极值,可得a与b满足的关系式;(Ⅱ)确定函数f(x)的定义域,求导函数,确定分类标准,从而可得函数f(x)的单调区间;(Ⅲ)当a>3时,确定f(x)在[,2]上的最大值,g(x)在[,2]上的最小值,要使存在m1,m2∈[,2],使得|f(m1)-g(m2)|<9成立,只需要|f(x)max-g(x)min|<9,即可求得a的取值范围.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查恒成立问题,解题的关键是正确求导,确定分类标准,利用函数的最值解决恒成立问题.
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