典型例題分析1:
設a∈R,函數f(x)=(x-a)/(x+a)2.
(1)若函數f(x)在(0,f(0))處的切線與直線y=3x﹣2平行,求a的值;
(2)若對於定義域內的任意x1,總存在x2使得f(x2)<f(x1),求a的取值範圍.
解:(1)函數f(x)=(x-a)/(x+a)2的導數為
f′(x)=(3a-x)/(x+a)3,x≠﹣a,
可得函數f(x)在(0,f(0))處的切線斜率為3/a2,
由題意可得3/a2=3,解得a=±1;
(2)對於定義域內的任意x1,總存在x2使得f(x2)<f(x1),
即為f(x)在x≠﹣a不存在最小值,
①a=0時,f(x)=1/x無最小值,顯然成立;
②a>0時,f(x)的導數為f′(x)=(3a-x)/(x+a)2,
可得f(x)在(﹣∞,﹣a)遞減;
在(﹣a,3a)遞增,
在(3a,+∞)遞減,
即有f(x)在x=3a處取得極大值,
當x>a時,f(x)>0;x<a時,f(x)<0.
取x1<a,x2≠﹣a即可,
當x1<﹣a時,f(x)在(﹣∞,﹣a)遞減,
且x1<x1+|x1+a|/2<﹣a,
f(x1)>f(x1+|x1+a|/2),故存在x2=x1+|x1+a|/2,
使得f(x2)<f(x1);
同理當﹣a<x1<a時,令x2=x1﹣/2|x1+a|,
使得f(x2)<f(x1)也符合;
則有當a>0時,f(x2)<f(x1)成立;
③當a<0時,f(x)在(﹣∞,3a)遞減;
在(3a,a)遞增,在(﹣a,+∞)遞減,
即有f(x)在x=3a處取得極小值,
當x>a時,f(x)>0;
x<a時,f(x)<0.
f(x)min=f(3a),當x1=3a時,不存在x2,
使得f(x2)<f(x1).
綜上可得,a的範圍是[0,+∞).
考點分析:
導數在最大值、最小值問題中的應用;利用導數研究曲線上某點切線方程.
題幹分析:
(1)求出f(x)的導數,求得切線的斜率,解方程可得a的值;
(2)對於定義域內的任意x1,總存在x2使得f(x2)<f(x1),即為f(x)在x≠﹣a不存在最小值,討論a=0,a>0,a<0,求得單調區間和極值,即可得到a的範圍.
典型例題分析2:
已知函數f(x)=lnx,g(x)=ax/2+b.
(Ⅰ)若f(x)與g(x)在x=1處相切,試求g(x)的表達式;
(Ⅱ)若Φ(x)=m(x-1)/(x+1)在[1,+∞)上是減函數,求實數m的取值範圍;
(Ⅲ)證明不等式:1/ln2+1/ln3+1/ln4+……+1/ln(n+1)<n/2+1+1/2+1/3+……+1/n.
考點分析:
利用導數求閉區間上函數的最值;利用導數研究曲線上某點切線方程.
題幹分析:
(Ⅰ)求出函數的導數,根據f′(1)=a/2,求出a的值,根據g(1)=0,求出b的值,從而求出g(x)的解析式即可;
(Ⅱ)求出φ(x)的導數,問題轉化為x2﹣(2m﹣2)x+1≥0在[1,+∞)上恆成立,求出m的範圍即可;
(Ⅲ)根據lnx>2(x-1)/(x+1)得到:1/lnx<1/2·(x+1)/(x-1),對x取值,累加即可.
解題反思:
本題考查了函數的單調性、最值問題,考查導數的應用以及不等式的證明,是一道綜合題.