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已知函数f(x)=px--2lnx、 (Ⅰ)若p=3,求曲f9想)在点(1,f(...

已知函数f(x)=px-manfen5.com 满分网-2lnx、
(Ⅰ)若p=3,求曲f9想)在点(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)若p>0且函f(x)在其定义域内为增函数,求实数p的取值范围;
(Ⅲ)若函数y=f(x)在x∈(0,3)存在极值,求实数p的取值范围.
(I)把p=3代入f(x)中确定出解析式,求出f(1)确定出切点坐标和导函数,把x=1代入导函数中求出的导函数值即为切线方程的斜率,根据切点坐标和斜率写出切线方程即可; (Ⅱ)求出f(x)的导函数,要使函数在定义域内位增函数,即要导函数在定义域内恒大于0,由导函数的分子解出p大于等于一个关系式,利用基本不等式求出这个关系式的最大值,进而得到p的取值范围; (Ⅲ)求出f(x)的导函数,令导函数等于0得到一个方程,记作(*),设方程的左边为函数h(x),当p=0时求出方程(*)的解为0,显然函数无极值点;当p不为0时,讨论函数有一个极值和两个极值,列出不等式组,求出不等式组的解集即可得到p的取值范围. 【解析】 (I)当p=3时,函数f(x)=3x--2lnx, f(1)=3-3-2ln1=0,f′(x)=3--, 曲线f(x)在点(1,f(x))处的切线的斜率为f′(1)=3-3-2=4, ∴f(x)在点(1,f(x))处得切线方程为y-0=4(x-1),即y=4x-4; (Ⅱ)f′(x)=p+-=,(4分) 要使f(x)在定义域(0,+∞)内是增函数,只需f′(x)≥0在(0,+∞)内恒成立, 即px2-2x+p≥0在(0,+∞)上恒成立,(5分) 即p≥在(0,+∞)上恒成立, 设M(x)=,(x>0)(6分) 则M(x)==, ∵x>0,∴x+≥2,当且仅当x=1时取等号,(7分) ∴M(x)≤1,即M(x)max=1,∴p≥1, 所以实数p的取值范围是[1,+∞);(8分) (Ⅲ)∵f′(x)=,令f′(x)=0,即px2-2x+p=0(*)(9分) 设h(x)=px2-2x+p,x∈(0,3), 当p=0时,方程(*)的解为x=0,此时f(x)在x∈(0,3)无极值,所以p≠0; 当p≠0时,h(x)=px2-2x+p的对称轴方程为x=, ①若f(x)在x∈(0,3)恰好有一个极值, 则或,解得:0<p≤, 此时f(x)在x∈(0,3)存在一个极大值;(11分) ②若f(x)在x∈(0,3)恰好两个极值,即h(x)=0在x∈(0,3)有两个不等实根 则或,解得:<p<1,(13分) ∴0<p<1, 综上所述,当0<p<1时,y=f(x)在x∈(0,3)存在极值.(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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