已知函数,(Ⅰ)设a>0,若函数在区间上存在极值,求实数a的取值范围;(Ⅱ)如果当x≥1时,不等式恒成立,求实数k的取值范围。-高三数学
解:(Ⅰ)因为f(x)=,则f′(x)=,x>0,当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以函数f(x)在x=1处取得极大值,因为函数f(x)在区间(其中a>0)上存在极值,所以,解得;(Ⅱ)不等式,即为,记,所以g′(x),令h(x)=x-lnx,则h′(x)=,∵x≥1,∴h′(x)≥0,∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,∴h(x)min=h(1)=1>0,从而g′(x)>0,故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,所以g(x)min=g(1)=2,所以k2-k≤2,解得-1≤k≤2。
题目简介
已知函数,(Ⅰ)设a>0,若函数在区间上存在极值,求实数a的取值范围;(Ⅱ)如果当x≥1时,不等式恒成立,求实数k的取值范围。-高三数学
题目详情
(Ⅰ)设a>0,若函数在区间
(Ⅱ)如果当x≥1时,不等式
答案
解:(Ⅰ)因为f(x)=
,
,x>0,
(其中a>0)上存在极值,
,解得
;
,即为
,
,
,
,
则f′(x)=
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0,
所以f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
所以函数f(x)在x=1处取得极大值,
因为函数f(x)在区间
所以
(Ⅱ)不等式
记
所以g′(x)
令h(x)=x-lnx,则h′(x)=
∵x≥1,
∴h′(x)≥0,
∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,
∴h(x)min=h(1)=1>0,从而g′(x)>0,
故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,
所以g(x)min=g(1)=2,
所以k2-k≤2,解得-1≤k≤2。