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已知函数f=12x2-3x+lnx,g=ax,h=f-g+3x,其中a∈R且a>1.求函数f的导函数f′(x

题文

已知函数f(x)=12x2-3x+(a-1)lnx,g(x)=ax,h(x)=f(x)-g(x)+3x,其中a∈R且a>1.
(I)求函数f(x)的导函数f′(x)的最小值;
(II)当a=3时,求函数h(x0的单调区间及极值;
(III)若对任意的x1,x2∈(0,+∞),x1≠x2,函数h(x)满足h(x1)-h(x2)x1-x2>-1,求实数a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(I)f′(x)=x-3+a-1x=x+a-1x-3,其中x>0.
因为a>1,所以a-1>0,又x>0,所以x+a-1x-3≥2a-1-3,
当且仅当x=a-1时取等号,其最小值为2a-1-3.…(4分)
(II)当a=3时,h(x)=12x2+2lnx-3x,h′(x)=x+2x-3=(x-1)(x-2)x.…..(6分)
x,h′(x),h(x)的变化如下表:
x(0,1)1(1,2)2(2,+∞)h′(x)+0-0+h(x)递增-52递减2ln2-4递增所以,函数h(x)的单调增区间是(0,1),(2,+∞);单调减区间是(1,2).
….(8分)
函h(x)在x=1处取得极大值-52,在x=2处取得极小2ln2-4.
….(10分)
(III)由题意h(x)=12x2+(a-1)lnx-ax(a>0).
不妨设x1<x2,则h(x1)-h(x2)x1-x2>-1得h(x1)+x1<h(x2)+x2.…(12分)
令F(x)=h(x)+x=h(x)=12x2+(a-1)lnx-ax+x,则函数F(x)在(0,+∞)单调递增.
F′(x)=x-(a-1)+a-1x=x2-(a-1)x+a-1x≥0在(0,+∞)恒成立.
即G(x)=x2-(a-1)x+a-1≥0(在0,+∞)恒成立.
因为G(0)=a-1>0,a-12>0,因此,只需△=(a-1)2-4(a-1)≤0.
解得1<a≤5.
故所求实数a的取值范围1<a≤5.….(14分)

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解析

a-1x

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=12x2-3x+(a-.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
已知函数f=12x2-3x+lnx,g=ax,h=f-g+3x,其中a∈R且a>1.求函数f的导函数f′(x
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
已知函数f=12x2-3x+lnx,g=ax,h=f-g+3x,其中a∈R且a>1.求函数f的导函数f′(x
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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