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解答题已知函数f(x)=ax+lnx(a∈R).(1)若a=1 求曲线处切线的斜率;(

时间:2024-03-19 11:04:43

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解答题已知函数f(x)=ax+lnx(a∈R).(1)若a=1 求曲线处切线的斜率;(

问题补充:

解答题已知函数f(x)=ax+lnx(a∈R).

(1)若a=1,求曲线处切线的斜率;

(2)求函数f(x)的单调增区间;

(3)设g(x)=2x,若对任意x1∈(0,+∞),存在x2∈[0,1],使f(x1)<g(x2),求实数a的取值范围.

答案:

解:(1)a=1时,f(x)=x+lnx

∴f(x)=1+,可得f=3

∴曲线处切线的斜率k=f=3

(2)由题意,得f(x)=a+,(x>0)

∴当a≥0时,f(x)>0在(0,+∞)上恒成立;

当a<0时,f(x)=a+在(0,-)上为正数,在(-,+∞)上为负数

由此可得:当a≥0时,函数f(x)=ax+lnx是(0,+∞)上的增函数;

当a<0时,f(x)=ax+lnx在(0,-)上为增函数,在(-,+∞)上为减函数

(3)由题意,得f(x1)在(0,+∞)上的最大值小于g(x2)在[0,1]上的最大值.

∵g(x)=2x,[0,1]上是增函数

∴g(x2)在[0,1]上的最大值为g(1)=2

即f(x1)在(0,+∞)上的最大值小于2

当a≥0时,函数f(x)=ax+lnx是(0,+∞)上的增函数,f(x1)没有最大值;

当a<0时,f(x1)在(0,+∞)上的最大值为f(-)=-1+ln(-)<2

解之得a,可得实数a的取值范围为(-∞,-).解析分析:(1)运用求导数法则,得f(x)=1+,从而得到曲线处切线的斜率k=f=3;(2)首先f(x)=a+,(x>0),再根据a的正负讨论f(x)的取值,可得当a≥0时,函数f(x)=ax+lnx是(0,+∞)上的增函数;当a<0时,f(x)=ax+lnx在(0,-)上为增函数,在(-,+∞)上为减函数.(3)由题意,得f(x1)在(0,+∞)上的最大值小于g(x2)在[0,1]上的最大值.由指数函数单调性可得g(x2)在[0,1]上的最大值为g(1)=2,从而得到f(x1)在(0,+∞)上的最大值小于2.再结合(2)中函数单调性的结论,列出不等式并解之,即可得到实数a的取值范围为(-∞,-).点评:本题给出含有对数的基本初等函数,讨论函数的单调性并解决不等式恒成立的问题,着重考查了利用导数研究函数的单调性、导数的几何意义和含有参数不等式的讨论等知识,属于中档题.

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