已知函数f(x)=ax-[a/x]-2lnx.(a∈R)

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  • 解题思路:(1)求出导数,求出切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到切线方程;

    (2)求出导数,由题意得,f(x)在定义域(0,+∞)内是增函数,即f'(x)≥0在(0,+∞)内恒成立,即ax2-2x+a≥0在(0,+∞)上恒成立. 方法一、运用分离参数,运用基本不等式求出最大值即可;

    方法二、运用二次函数的知识求出最小值即可;

    (3)求出导数,令导数为0,可设L(x)=ax2-2x+a,x∈(0,3),方法一、讨论当a=0时,方程(*)的解为x=0,此时f(x)在x∈(0,3)无极值,再讨论a≠0的二次方程在(0,3)内的根只有一个,两个,求出a 的范围;方法二、运用参数分离,运用基本不等式求出最值即可判断.

    (1)若a=2,f(x)=2x−

    2

    x−2lnxf′(x)=2+

    2

    x2−

    2

    x,

    则直线斜率k=f'(1)=2,切点为(1,0),

    所以曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程:2x-y-2=0;

    (2)f′(x)=a+

    a

    x2−

    2

    x=

    ax2−2x+a

    x2,

    ∵f(x)在定义域(0,+∞)内是增函数,

    ∴f'(x)≥0在(0,+∞)内恒成立,

    即ax2-2x+a≥0在(0,+∞)上恒成立.

    (法一)即a≥

    2x

    x2+1在(0,+∞)上恒成立

    ∴a≥(

    2x

    x2+1)max,设M(x)=

    2x

    x2+1,(x>0),

    则M(x)=

    2x

    x2+1=

    2

    x+

    1

    x,

    ∵x>0,∴x+

    1

    x≥2,当且仅当x=1时取等号,

    ∴M(x)≤1,即[M(x)]max=1,∴a≥1

    所以实数a的取值范围是[1,+∞)

    (法二)令h(x)=ax2-2x+a,

    ∵f(x)在定义域(0,+∞)内是增函数,∴f'(x)≥0在(0,+∞)内恒成立.

    由题意a>0,h(x)=ax2-2x+a的图象为开口向上的抛物线,

    对称轴方程为x=

    1

    a∈(0,+∞),∴h(x)min=a−

    1

    a,

    ∴a−

    1

    a≥0,解得a≥1

    ∴实数a的取值范围是[1,+∞).

    (3)(法一)∵f′(x)=

    ax2−2x+a

    x2,令f'(x)=0即ax2-2x+a=0(*)

    设L(x)=ax2-2x+a,x∈(0,3),

    当a=0时,方程(*)的解为x=0,此时f(x)在x∈(0,3)无极值,

    所以a≠0;

    当a≠0时,L(x)=ax2-2x+a的对称轴方程为x=

    1

    a,

    ①若f(x)在x∈(0,3)恰好有一个极值

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 本题考查导数的运用:求切线方程、求单调区间和极值,考查分类讨论的思想方法,函数和方程的转化思想,同时考查运算能力,属于中档题.