2、=x2-ln x-ax,a∈R.
(1)当a=1时,求f(x)的最小值;
(2)若f(x)>x,求a的取值范围.
解:(1)当a=1时,f(x)=x2-ln x-x,
f′(x)=.
当x∈(0,1)时,f′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0.
所以f(x)的最小值为f(1)=0.
(2)由f(x)>x,
得f(x)-x=x2-ln x-(a+1)x>0.
由于x>0,所以f(x)>x等价于x->a+1.
令g(x)=x-,则g′(x)=.
当x∈(0,1)时,g′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0.
故g(x)有最小值g(1)=1.
故a
3、+1<1,a<0,所以a的取值范围是(-∞,0).
3.已知函数f(x)=-ln x.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)求证:ln ≤.
(1)解:f(x)=-ln x=1--ln x,
f(x)的定义域为(0,+∞).
f′(x)=-=,
令f′(x)>0⇒0<x<1,f′(x)<0⇒x>1,
所以f(x)=1--ln x在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.
(2)证明:要证ln ≤,即证2-ln x≤1+,即证1--ln x≤0.
由(1)可知,f(x)=1--ln x在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以f(x)在(0,+∞)上的最大
4、值为f(1)=1-1-ln 1=0,即f(x)≤0,
所以1--ln x≤0恒成立,原不等式得证.
4.已知函数f(x)=(ax2+x)ex,其中e是自然对数的底数,a∈R.
(1)当a>0时,解不等式f(x)≤0;
(2)当a=0时,求整数t的所有值,使方程f(x)=x+2在区间[t,t+1]上有解.
解:(1)因为ex>0,(ax2+x)ex≤0.
所以ax2+x≤0.又因为a>0,
所以不等式化为x≤0.
所以不等式f(x)≤0的解集为.
(2)当a=0时,方程即为xex=x+2,由于ex>0,所以x=0不是方程的解,
所以原方程等价于ex--1=0.
令h(x)=
5、ex--1,因为h′(x)=ex+>0对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞)恒成立,所以h(x)在(-∞,0)和(0,+∞)内是单调递增函数,
又h(1)=e-3<0,h(2)=e2-2>0,h(-3)=e-3-<0,h(-2)=e-2>0,
所以方程f(x)=x+2有且只有两个实数根,且分别在区间[1,2]和[-3,-2]上,
所以整数t的所有值为{-3,1}.
5.(2019·长沙一中调研)已知函数f(x)=xln x+ax,a∈R,函数f(x)的图象在x=1处的切线与直线x+2y-1=0垂直.
(1)求a的值和函数f(x)的单调区间;
(2)求证:ex>f′(x).
(1)解:
6、f′(x)=ln x+1+a,由题意知,
f(x)的图象在x=1处的切线的斜率k=2,
所以f′(1)=ln 1+1+a=2,所以a=1.
所以f′(x)=ln x+2,
当x>e-2时,f′(x)>0,
当00,
因为g′(x)=ex-在(0,+∞)上单调递增,
且g′(1)=e-1>0,g′=-2<0.
因此g′(x)在上存在唯一的零点t,使得g′(t)=et-=0.
则et=.
当
7、0t时,
g′(x)>g′(t)=0,
所以g(x)在(0,t)上单调递减,在(t,+∞)上单调递增.
所以x>0时,g(x)≥g(t)=et-ln t-2=-ln -2=t+-2≥2-2=0,
又0,即ex>f′(x).
6.(2019·衡水中学检测)已知函数f(x)=4x2+-a,g(x)=f(x)+b,其中a,b为常数.
(1)若x=1是函数y=xf(x)的一个极值点,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)若函数f(x)有2个零点,f(g(x))有6个零点,求
8、a+b的取值范围.
解:(1)函数f(x)=4x2+-a,
则y=xf(x)=4x3+1-ax的导数为y′=12x2-a,
由题意可得12-a=0,解得a=12,
即有f(x)=4x2+-12,f′(x)=8x-,
可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为f′(1)=7,切点为(1,-7),
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y+7=7(x-1),即y=7x-14.
(2)f(x)=4x2+-a,f′(x)=8x-,f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).
当x>时,f′(x)>0,f(x)递增;当x<0或00,且-b>0,即b<-1且b<,
可得b<-1,则有a+b<2,
故a+b的取值范围是(-∞,2).