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.