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(2014•邯郸一模)已知函数f(x)=12x2-(a+1)x+alnx+1(Ⅰ)若x=3是f(x)的极值点,求f(x)的极大值;(Ⅱ)求a的范围,使得f(x)≥1恒成立.
题目详情
(2014•邯郸一模)已知函数f(x)=
x2-(a+1)x+alnx+1
(Ⅰ)若x=3是f(x)的极值点,求f(x)的极大值;
(Ⅱ)求a的范围,使得f(x)≥1恒成立.
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(Ⅰ)若x=3是f(x)的极值点,求f(x)的极大值;
(Ⅱ)求a的范围,使得f(x)≥1恒成立.
▼优质解答
答案和解析
(1)f′(x)=x−(a+1)+
∵x=3是f(x)的极值点,∴f′(3)=3−(a+1)+
=0,解得a=3
当a=3时,f′(x)=
=
,
当x变化时,
f(x)的极大值为f(1)=−
;
(2)要使得f(x)≥1恒成立,即x>0时,
x2−(a+1)x+alnx≥0恒成立,
设g(x)=
x2−(a+1)x+alnx,则g′(x)=x−(a+1)+
=
,
(ⅰ)当a≤0时,由g′(x)<0得单减区间为(0,1),由g′(x)>0得单增区间为(1,+∞),
故g(x)min=g(1)=−a−
≥0,得a≤−
;
( ii)当0<a<1时,由g′(x)<0得单减区间为(a,1),由g′(x)>0得单增区间为(0,a),(1,+∞),
此时g(1)=−a−
<0,∴不合题意;
( iii)当a=1时,f(x)在(0,+∞)上单增,此时g(1)=−a−
<0,∴不合题意;
( iv)当a>1时,由g′(x)<0得单减区间为(1,a),由g′(x)>0得单增区间为(0,1),(a,+∞),
此时g(1)=−a−
<0,∴不合题意.
综上所述:a≤−
时,f(x)≥1恒成立.
a |
x |
∵x=3是f(x)的极值点,∴f′(3)=3−(a+1)+
a |
3 |
当a=3时,f′(x)=
x2−4x+3 |
x |
(x−1)(x−3) |
x |
当x变化时,
x | (0,1) | 1 | (1,3) | 3 | (3,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | 递增 | 极大值 | 递减 | 极小值 | 递增 |
5 |
2 |
(2)要使得f(x)≥1恒成立,即x>0时,
1 |
2 |
设g(x)=
1 |
2 |
a |
x |
(x−1)(x−a) |
x |
(ⅰ)当a≤0时,由g′(x)<0得单减区间为(0,1),由g′(x)>0得单增区间为(1,+∞),
故g(x)min=g(1)=−a−
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( ii)当0<a<1时,由g′(x)<0得单减区间为(a,1),由g′(x)>0得单增区间为(0,a),(1,+∞),
此时g(1)=−a−
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( iii)当a=1时,f(x)在(0,+∞)上单增,此时g(1)=−a−
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( iv)当a>1时,由g′(x)<0得单减区间为(1,a),由g′(x)>0得单增区间为(0,1),(a,+∞),
此时g(1)=−a−
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综上所述:a≤−
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