Question

【題目】已知函數(shù) （a＞0）．
（Ⅰ）當(dāng)a=1時，求函數(shù)f（x）在點（2，f（2））處的切線方程；
（Ⅱ）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅲ）若f（x）≥2lnx在[1，+∞）上恒成立，求a的取值范圍．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）當(dāng) a=1時， ，
，
所以，函數(shù)f（x）在點（2，f（2））處的切線方程為
即：5x﹣4y﹣4=0
（Ⅱ）函數(shù)的定義域為：{x|x≠0}

當(dāng)0＜a≤2時，f′（x）≥0恒成立，
所以，f（x）在（﹣∞，0）和（0，+∞）上單調(diào)遞增
當(dāng)a＞2時，令f′（x）=0，
即：ax2+2﹣a=0， ，
f′（x）＞0，x＞x2或x＜x1；
f′（x）＜0，x1＜x＜0或0＜x＜x2 ，
所以，f（x）單調(diào)遞增區(qū)間為 ，
單調(diào)減區(qū)間為 ．
（Ⅲ）因為f（x）≥2lnx在[1，+∞）上恒成立，
則 ．
令g′（x）=0，則
若 ，即a=1時，g′（x）≥0，
函數(shù)g（x）在[1，+∞）上單調(diào)遞增，又g（1）=0，
所以，f（x）≥2lnx在[1，+∞）上恒成立；
若 ，即a＜1時，當(dāng) 時，
g′（x）＞0，g（x）單調(diào)遞增；
當(dāng) 時，g′（x）＜0，g（x）單調(diào)遞減
所以，g（x）在[1，+∞）上的最小值為 ，
因為g（1）=0，所以 不合題意．
，即a＞1時，當(dāng) 時，
g′（x）＞0，g（x）單調(diào)遞增，
當(dāng) 時，g′（x）＜0，g（x）單調(diào)遞減，
所以，g（x）在[1，+∞）上的最小值為g（1）
又因為g（1）=0，所以f（x）≥2lnx恒成立
綜上知，a的取值范圍是[1，+∞）
【解析】（Ⅰ）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，計算f（2），f′（2）的值，代入切線方程即可；（Ⅱ）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，通過討論a的范圍，確定函數(shù)的單調(diào)性即可；（Ⅲ）問題等價于 在[1，+∞）上恒成立，令 ，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出a的范圍即可．
【考點精析】掌握利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)是解答本題的根本，需要知道一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞減；求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個最大值，最小的是最小值．