解题思路:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),当a=0时,f(x)=2lnx+[1/x],可求得f′(x)=[2x−1
x
2
,将f(x),f′(x)随x变化情况列表即可求得f(x)的极值;
(2)由题意,g(x)=(2-a)lnx+2ax,在[1,+∞)上单调递增⇔g′(x)=
2−a/x]+2a≥0在[1,+∞)上恒成立,设h(x)=2ax+2-a≥0在[1,+∞)上恒成立,对a分a=0,a>0,a<0讨论即可求得答案;
(3)由题意得,f′(x)=
2a
x
2
+(2−a)x−1
x
2
,令f′(x)=0得x1=-[1/a],x2=[1/2],对a分a>0,a<0(对a再分a<-2,a=-2,-2<a<0)讨论即可求得答案.
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).
当a=0时,f(x)=2lnx+[1/x],故f′(x)=[2/x−
1
x2]=[2x−1
x2,
由f′(x)=0得x=
1/2].
f(x),f′(x)随x变化如下表:
x (0,[1/2]) [1/2] ( [1/2],+∞)
f(x) - 0 +
f′(x) ↘ 极小值 ↙故a=0时,f(x)极小值=f([1/2])=2-2ln2,没有极大值;
(2)由题意,f′(x)=
2ax2+(2−a)x−1
x2
令f′(x)=0,解得x1=−
1
a,x2=
1
2.
若a>0,由f′(x)≤0得x∈(0,[1/2]];由f′(x)≥0得x∈[[1/2],+∞).
若a<0,①当a<-2时,-[1/a]<[1/2],x∈(0,-[1/a]]或x∈[[1/2],+∞),f′(x)≤0;x∈[-[1/a],[1/2]],f′(x)≥0,
②当a=-2时,f′(x)≤0恒成立.
③当-2<a<0时,-[1/a]>[1/2],x∈(0,[1/2]]或x∈[-[1/a],+∞),f′(x)≤0;x∈[[1/2],-[1/a]],f′(x)≥0.
综上,当a>0时,函数的单调递减区间为(0,[1/2]],单调递增区间为[[1/2],+∞);
当-2<a<0时,函数的单调递减区间为(0,[1/2]],[-[1/a],+∞),单调递增区间为[-[1/2],-[1/a]];
当a=-2时,函数的单调递减区间为(0,+∞),无单调递增区间;
当a<-2时,函数的单调递减区间为(0,-[1/a]],[[1/2],+∞),单调递增区间为[-[1/a],[1/2]].
(3)当a=2时,f(x)=[1/x]+4x,f′(x)=
4x2−1
x2.
∵x∈[[1/2],6+n+[1/n]],∴f′(x)≥0
∴f(x)min=f([1/2])=4,f(x)max=f(6+n+[1/n])
由题意,mf(
1
2)<4f(6+n+
1
n)恒成立.
令k=6+n+[1/n]≥8,且f(k)在[6+n+[1/n],+∞)上单调递增,
∴fmin(k)=32
1
8,因此m<32
1
8,而m是正整数,故m≤32,
所以,m=32时,存在a1=a2=…=a32=[1/2],am+1=am+2=am+3=am+4=8时,对所有n满足题意,∴mmax=32.
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;数列的求和.
考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的极值与单调性,考查分类讨论的数学思想,考查恒成立问题,正确求导是关键.
1年前
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