题目
已知函数f(x)=x2﹣2x+alnx(a∈R). (Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)在(1,f(1))处的切线方程; (Ⅱ)当a>0时,求函数f(x)的单调区间; (Ⅲ)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),不等式f(x1)≥mx2恒成立,求实数m的取值范围.
答案:【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;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. 【分析】(Ⅰ)求当a=2时,函数的导数,求得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到切线方程; (Ⅱ)求出f(x)的导数,令f'(x)=0,得2x2﹣2x+a=0,对判别式讨论,即当时,当时,令导数大于0,得增区间,令导数小于0,得减区间; (Ⅲ)函数f(x)在(0,+∞)上有两个极值点,由(Ⅱ)可得,不等式f(x1)≥mx2恒成立即为≥m,求得=1﹣x1++2x1lnx1,令h(x)=1﹣x++2xlnx(0<x<),求出导数,判断单调性,即可得到h(x)的范围,即可求得m的范围. 【解答】解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x2﹣2x+2lnx,, 则f(1)=﹣1,f'(1)=2, 所以切线方程为y+1=2(x﹣1), 即为y=2x﹣3. (Ⅱ)(x>0), 令f'(x)=0,得2x2﹣2x+a=0, (1)当△=4﹣8a≤0,即时,f'(x)≥0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增; (2)当△=4﹣8a>0且a>0,即时,由2x2﹣2x+a=0,得, 由f'(x)>0,得或; 由f'(x)<0,得. 综上,当时,f(x)的单调递增区间是(0,+∞); 当时,f(x)的单调递增区间是,; 单调递减区间是. (Ⅲ)函数f(x)在(0,+∞)上有两个极值点,由(Ⅱ)可得, 由f'(x)=0,得2x2﹣2x+a=0,则x1+x2=1,,, 由,可得,, ==1﹣x1++2x1lnx1, 令h(x)=1﹣x++2xlnx(0<x<),h′(x)=﹣1﹣+2lnx, 由0<x<,则﹣1<x﹣1<﹣,<(x﹣1)2<1,﹣4<﹣<﹣1, 又2lnx<0,则h′(x)<0,即h(x)在(0,)递减, 即有h(x)>h()=﹣﹣ln2,即>﹣﹣ln2, 即有实数m的取值范围为(﹣∞,﹣﹣ln2].