已知函数f(x)=a(x-[1/x])-2lnx(a∈R).

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  • 解题思路:(Ⅰ)将a=2代入,对函数f(x)进行求导得到切线的斜率k=f′(1),切点为(1,f(1)),根据点斜式即可写出切线方程;

    (Ⅱ)由题意知先求函数f(x)的定义域,再由(1)得出的导数,设h(x)=ax2-2x+a.下面对a进行分类讨论:①当若0<a<1时,②当a≥1时,由此可知f(x)的单调增区间.

    (Ⅲ)存在一个x0∈[1,e]使得f(x0)>g(x0),则ax0>2lnx0,等价于a>

    2l

    nx

    0

    x

    0

    ,令F(x)=[2lnx/x],等价于“当x∈[1,e]时,a>F(x)min”.利用导数易求其最小值

    (Ⅰ)当a=2时,函数f(x)=2(x-[1/x])-2lnx,

    f(1)=0,f′(x)=2(1+[1

    x2)-

    2/x].

    曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为f′(1)=2.

    从而曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-0=2(x-1),

    即2x-y-2=0.

    (Ⅱ)函数f(x)的定义域为(0,+∞).

    ∵f′(x)=

    ax2−2ax+a

    x2,

    不妨设h(x)=ax2-2x+a,

    当a>0时,△=4-4a2

    ①若0<a<1,

    由f′(x)>0,即h(x)>0,得

    0<x<

    1−

    1−a2

    a或x>

    1−

    1−a2

    a;

    ∴函数f(x)的单调递增区间为(0,

    1−

    1−a2

    a)和(

    1−

    1−a2

    a,+∞);

    ②若a≥1,h(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,

    则f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,

    (Ⅲ)因为存在一个x0∈[1,e]使得f(x0)>g(x0),

    则ax0>2lnx0,等价于a>

    2lnx0

    x0.

    令F(x)=[2lnx/x],等价于“当x∈[1,e]时,a>F(x)min”.

    对F(x)求导,得F′(x)=

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.

    考点点评: 本题考查导数的几何意义、导数研究函数单调性及求函数的最值问题,考查学生分析问题解决问题的能力,对于“能成立”问题及“恒成立”问题往往转化为函数最值解决.