已知函数f(x)=lnx﹣ax2﹣a+2(a∈R,a为常数)

所属学校:学历教育 科目:高中数学 2024-08-04 11:20:41 高中数学

已知函数f(x)=lnx﹣ax2﹣a+2(a∈R,a为常数)

(1)讨论函数f(x)的单调性;

(2)若存在x0∈(0,1],使得对任意的a∈(﹣2,0],不等式mea+f(x0)>0(其中e为自然对数的底数)都成立,求实数m的取值范围.

【答案】

解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),

1

当a≤0时,f′(x)≥0,∴函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;

当a>0时,由f′(x)≥0,且x>0时,解得2

∴函数f(x)在区间(0,3]上单调递增,在区间[3,+4)上单调递减;

(2)由(1)知,当a∈(﹣2,0]时,函数f(x)在区间(0,1]上单调递增,

∴x∈(0,1]时,函数f(x)的最大值是f(1)=2﹣2a,

对任意的a∈(﹣2,0],都存在x0∈(0,1],不等式mea+f(x0)>0都成立,

等价于对任意的a∈(﹣2,0],不等式mea+f(x0)>0都成立,

即对任意的a∈(﹣2,0],不等式mea+2﹣2a>0都成立,

不等式mea+2﹣2a>0可化为5

6(a∈(﹣2,0]),则g′(a)=7

∴g(a)>g(﹣2)=﹣6e2 ,

∴实数m的取值范围是[﹣6e2 , +∞).

【解析】

(1)求出原函数的导函数,然后对a分类分析原函数的单调性;

(2)由(1)可得,当a∈(﹣2,0],f(x)在(0,1]上为增函数,求出f(x)在(0,1]上的最大值,把存在x0∈(0,1],使得对任意的a∈(﹣2,0],不等式mea+f(x0)>0都成立,转化为对任意的a∈(﹣2,0],不等式mea+f(x0)>0都成立,分离参数m,再由导数求得最值后得答案.

【考点精析】解答此题的关键在于理解函数单调性的判断方法的相关知识,掌握单调性的判定法:①设x1,x2是所研究区间内任两个自变量,且x1<x2;②判定f(x1)与f(x2)的大小;③作差比较或作商比较.

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