問題詳情:
已知函數f(x)=aln x=(a爲常數).
(1)若曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線與直線x+2y-5=0垂直,求a的值;
(2)求函數f(x)的單調區間;
(3)當x≥1時,f(x)≤2x-3恆成立,求a的取值範圍.
【回答】
解 (1)函數f(x)的定義域爲{x|x>0},f′(x)=.
又曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線與直線x+2y-5=0垂直,
所以f′(1)=a+1=2,即a=1.(4分)
(2)由f′(x)= (x>0),
當a≥0時,
f′(x)>0恆成立,所以f(x)的單調增區間爲(0,+∞).
當a<0時,
由f′(x)>0,得0<x<-,
所以f(x)的單調增區間爲;
由f′(x)<0,得x>-,
所以f(x)的單調減區間爲
(3)設g(x)=aln x--2x+3,x∈[1,+∞),
令h(x)=-2x2+ax+1,考慮到h(0)=1>0,
當a≤1時,
h(x)=-2x2+ax+1的對稱軸x=<1,
h(x)在[1,+∞)上是減函數,h(x)≤h(1)=a-1≤0,
所以g′(x)≤0,g(x)在[1,+∞)上是減函數,
所以g(x)≤g(1)=0,即f(x)≤2x2-3恆成立.
當a>1時,
令h(x)=-2x2+ax+1=0,
當x∈[1,x1)時,h(x)>0,即g′(x)>0,
g(x)在[1,x1)上是增函數;
當x∈(x1,+∞)時,h(x)<0,即g′(x)<0,
g(x)在(x1,+∞)上是減函數.
所以0=g(1)<g(x1),即f(x1)>2x1-3,不滿足題意.
綜上,a的取值範圍爲a≤1.(16分)
知識點:圓錐曲線與方程
題型:解答題