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1、试题题目:已知函数f(x)=x|x-a|-lnx,a∈R.(Ⅰ)若a=2,求函数f(x)在区间[1,e..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-04 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=x|x-a|-lnx,a∈R.
(Ⅰ)若a=2,求函数f(x)在区间[1,e]上的最值;
(Ⅱ)若f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.(注:e是自然对数的底数,约等于2.71828)

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性与导数的关系



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ) 若a=2,则f(x)=x|x-2|-lnx.
当x∈[2,e]时,f(x)=x2-2x-lnx,f′(x)=2x-2-
1
x
=
2x2-2x-1
x
>0

所以函数f(x)在[2,e]上单调递增;
当x∈[1,2]时,f(x)=-x2+2x-lnx,f′(x)=-2x+2-
1
x
=
-2x2+2x-1
x
<0

所以函数f(x)在区间[1,2]上单调递减,
所以f(x)在区间[1,2]上有最小值f(2)=-ln2,
又因为f(1)=1,f(e)=e(e-2)-1,而e(e-2)-1<1,
所以f(x)在区间[1,e]上有最大值f(1)=1.
(Ⅱ) 函数f(x)的定义域为(0,+∞).
由f(x)≥0,得|x-a|≥
lnx
x
.   (*)
(ⅰ)当x∈(0,1)时,|x-a|≥0,
lnx
x
<0

不等式(*)恒成立,所以a∈R;
(ⅱ)当x≥1时,
①当a≤1时,由|x-a|≥
lnx
x
x-a≥
lnx
x
,即a≤x-
lnx
x

现令h(x)=x-
lnx
x
,则h′(x)=
x2-1+lnx
x2

因为x≥1,所以h'(x)≥0,故h(x)在[1,+∞)上单调递增,
从而h(x)的最小值为1,因为a≤x-
lnx
x
恒成立等价于a≤h(x)min
所以a≤1;
②当a>1时,|x-a|的最小值为0,而
lnx
x
>0(x>1)
,显然不满足题意.
综上可得,满足条件的a的取值范围是(-∞,1].
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知函数f(x)=x|x-a|-lnx,a∈R.(Ⅰ)若a=2,求函数f(x)在区间[1,e..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性与导数的关系”。


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