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已知函数f(x)=a(x-1)+lnx; (1)若f(x)≥0在其定义域上恒成立...

已知函数f(x)=a(x-1)+lnx;
(1)若f(x)≥0在其定义域上恒成立,求a的取值所构成的集合;
(2)在函数f(x)的图象任意给定相异两点A(x1,f(x1))、B(x2,f(x2)),其中x1<x2,是否总存在x∈(x1,x2)使得f′(x)=manfen5.com 满分网?请说明理由!
(1)f(x)≥0在其定义域上恒成立转化为f(x)min>0,从而可用导数求解f(x)的最小值. (2)令g(x)=f′(x)-,则问题转化为判断函数g(x)在(x1,x2)上是否存在零点x0 ,从而可利用函数存在零点的条件进行判断. 【解析】 (1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=a+=, ①当a≥0时,f′(x)>0,所以f(x)在定义域内单调递增,又f(1)=0,所以当0<x<1时,f(x)<0,故a≥0不合题意; ②当a<0时,令f′(x)=0,得x=,当0<x<-时,f′(x)>0,f(x)在(0,-)上单调递增;当x>-时,f′(x)<0,f(x)在(-,+∞)上单调递减. 若-<1即a<-1,则x>1时,f(x)<f(1)=0,故a<-1不合题意;若->1,即-1<a<0,则x<1时,f(x)<f(1)=0,故-1<a<0不合题意. 综上,a的取值构成的集合为∅. (2)===a+. f′(x)=a+,令g(x)=f′(x)-=(a+)-(a+)=-. 则g(x1)=-=,g(x2)=-=. 令h(t)=tlnt-t+1,则h′(t)=lnt,令h′(t)=0,则t=1,当0<t<1时,h′(t)<0,h(t)单调递减;当t>1时,h′(t)>1,h(t)单调递增. 所以当t≠1时,h(t)>h(1)=0,从而+1>0,+1>0.又>0,<0, 所以g(x1)>0,g(x2)<0,因为函数g(x)在[x1,x2]上的图象是连续不断的一条曲线, 所以总存在x∈(x1,x2)使g(x)=0,即f′(x)=.
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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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