已知函数.(1)若p=2.求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数f(x)在其定义域内为增函数,求正实数p的取值范围;(3)若?x0∈[1,e],

发布时间:2020-08-01 02:49:26

已知函数.
(1)若p=2.求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若函数f(x)在其定义域内为增函数,求正实数p的取值范围;
(3)若?x0∈[1,e],使得f(x0)>2成立,求实数p的取值范围.

网友回答

解:(1)当p=2时,f(x)=2x--2lnx,f(1)=2-2-2ln1=0,f′(x)=2+-,
曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为f′(1)=2+2-2=2,
从而曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-0=2(x-1)即y=2x-2.
(2)由?f(x)=px--2lnx,得f′(x)=p+-=
要使f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调增函数,只需f′(x)≥0,
即px2-2x+p≥0在(0,+∞)内恒成立,…(5分)
∵px2-2x+p在(0,+∞)内的最小值为p-,
故只须p-≥0,
从而p≥1.…(7分)
(3)①当p<0时,h(x)=px2-2x+p,它在[1,e]上是减函数,
当p=0时,h(x)=-2x,此时,它在[1,e]上也是减函数,
故当p≤0,在[1,e]上是减函数,∴f(x)的最大值=f(1)=0<2不合题意.
②当0<p<1时,由x∈[1,e],?x-≥0,
∴f(x)=p(x-)-2lnx≤x--2lnx,由(2)知,当p=1时,f(x)在[1,e]上是增函数,
∴x--2lnx≤e--2lne=e--2<2不合题意.
③当p≥1时,由(2)知f(x)在[1,e]上是增函数,
f(x)的最大值=f(e)=p(e-)-2lne>2,
即p(e-)>4,解得p>.
故p的取值范围是(,+∞).
解析分析:(1)当p=2时,写出f(x)的解析式,求导数,利用导数的几何意义得到曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率,从而曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程.(2)先求导数f′(x),要使f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调增函数,只需f′(x)≥0,再利用二次函数恒成立的条件得出正实数p的取值范围;(3)设h(x)=px2-2x+p.先对参数p进行分类讨论:①当p<0时,当p=0时,它在[1,e]上也是减函数,f(x)的最大值=f(1)=0<2不合题意.②当0<p<1时,当p=1时,f(x)在[1,e]上是增函数,此时也不合题意.③当p≥1时,由(2)知f(x)在[1,e]上是增函数,利用f(x)的最大值得出p(e-)>4,解得p的取值范围.

点评:本题考查函数的单调性与导数的关系的应用,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.解题时要认真审题,仔细解答.
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