设函数f(x)=lnx+12ax2−2bx.

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)利用导数判断函数的单调性求出函数的最大值即可;

    (Ⅱ)利用导数的意义,求出曲线的切线斜率,列出不等式求得a的取值范围;

    (Ⅲ)构造函数g(x)=lnx+x(1-m),利用导数求得

    g(x

    )

    max

    =g(

    1

    m−1

    )

    .由方程f(x)=mx有唯一实数解,

    即g(x)=0有唯一实数解,则必有

    g(

    1

    m−1

    )=ln

    1

    m−1

    +

    1−m

    m−1

    =0⇒

    1

    m−1

    =e⇒m=1+

    1

    e

    (Ⅰ)依题意,f(x)的定义域为(0,+∞),

    当a=-3,b=1时,f(x)=lnx−

    3

    2x2−2x,f′(x)=

    1

    x−3x−2=

    1−3x2−2x

    x…(2分)

    由 f'(x)>0,得3x2+2x-1<0,解得−1<x<

    1

    3;由 f'(x)<0,得3x2+2x-1>0,解得x>

    1

    3或x<-1.

    ∵x>0,∴f(x)在(0,

    1

    3)单调递增,在(

    1

    3,+∞)单调递减;

    所以f(x)的极大值为f(

    1

    3)=−ln3−

    5

    6,此即为最大值…(4分)

    (Ⅱ)F(x)=lnx+

    a

    x,x∈[

    1

    2,3],则有k=F′(x0)=

    x0−a

    x02≤

    1

    2,在x0∈[

    1

    2,3]上有解,

    ∴a≥(−

    1

    2

    x20+x0)min,x0∈[

    1

    2,3]…(6分)

    ∵−

    1

    2x02+x0=−

    1

    2(x0−1)2+

    1

    2,

    所以 当x0=3时,−

    1

    2

    x20+x0取得最小值−

    9

    2+3=−

    3

    2,∴a≥−

    3

    2…(8分)

    (Ⅲ)因为方程f(x)=mx有唯一实数解,所以lnx+x-mx=0有唯一实数解,…(9分)

    设g(x)=lnx+x(1-m),则

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.

    考点点评: 本题主要考查学生利用导数研究函数的单调性、最值、求切线斜率等知识,考查对函数构造法、等价转化思想的运用能力,属难题.