14.设函数f(x)=ax-3x+1(x∈R),若对于任意x∈[-1,1],都有f(x)≥0成立,则实数a的值为 .
解析:若x=0,则不论a取何值,f(x)≥0显然成立;
313
当x>0时,即x∈(0,1]时,f(x)=ax-3x+1≥0可化为a≥2-3.
3
xx313?1-2x?
令g(x)=2-3,则g′(x)=, 4
xxx?1??1??1?所以g(x)在区间?0,?上单调递增,在区间?,1?上单调递减.因此g(x)max=g??=4,从
?2??2??2?
而a≥4.
31
当x<0时,即x∈[-1,0)时,同理a≤2-3. xxg(x)在区间[-1,0)上单调递增,
所以g(x)min=g(-1)=4,从而a≤4,综上可知a=4. 答案:4
15.设函数f(x)是定义在(-∞,0)上的可导函数,其导函数为f′(x),且有3f(x)+
xf′(x)>0,则不等式(x+2 015)3f(x+2 015)+27f(-3)>0的解集是 .
解析:令g(x)=xf(x)(x<0),则g′(x)=x[3f(x)+xf′(x)]>0,所以g(x)在(-∞,0)上单调递增.不等式(x+2 015)f(x+2 015)+27f(-3)>0等价于g(x+2 015)-g(-3)>0,所以x+2 015>-3,解得x>-2 018.又x+2 015<0,解得x<-2 015,所以不等式(x+2 015)f(x+2 015)+27f(-3)>0的解集是{x|-2 018 12 ,g(x)=x-2ax+4,若对于任意x1∈[0,1],存在x2∈[1,2],x+1 3 3 3 2 使f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围是 . 解析:由于f′(x)=1+ 1 2>0,因此函数f(x)在[0,1]上单调递增,所以x∈[0,1]时,?x+1? 22 f(x)min=f(0)=-1.根据题意可知存在x∈[1,2],使得g(x)=x-2ax+4≤-1,即x-2axx5x5 +5≤0,即a≥+能成立.令h(x)=+,则要使a≥h(x)在x∈[1,2]能成立,只需使 22x22xx59 a≥h(x)min,又函数h(x)=+在x∈[1,2]上单调递减,所以h(x)min=h(2)=,故只需 22x4a≥. 9 4 ?9?答案:?,+∞? ?4? 三、解答题 1.(2019·汕头二模)已知函数f(x)=aln x-x+1(其中a∈R). (1)讨论函数f(x)的极值; 12 (2)对任意x>0,f(x)≤(a-1)成立,求实数a的取值范围. 2解析:(1)f(x)的定义域为(0,+∞). 又f′(x)=-1. ①当a≤0时,在(0,+∞)上,f′(x)<0,f(x)为单调减函数,f(x)无极值; ②当a>0时,由f′(x)=0,得x=a, 在(0,a)上,f′(x)>0,f(x)为增函数,在(a,+∞)上,f′(x)<0,f(x)为减函数, ∴当x=a时,f(x)有极大值为f(a)=aln a-a+1,无极小值. 综上,当a≤0时,f(x)无极值;当a>0时,f(x)有极大值f(a)=aln a-a+1,无极小值; (2)由(1)知,①当a≤0,f(x)是减函数,又令b=e<1,ln b<0, 211a13af(b)-(a2-1)=a2-e+1-(a2-1)=-e>0,不等式不成立; 2 2 2 2 2 2 ②当a>0时,f(x)有极大值也是最大值,∴f(x)max=f(a)=aln a-a+1, 12 要使对任意x>0,f(x)≤(a-1)成立, 2 12312 即aln a-a+1≤(a-1),则aln a+-a-a≤0成立. 222312 令u(a)=aln a+-a-a(a>0), 22∴u′(a)=ln a+1-1-a=ln a-a, 令k(a)=u′(a)=ln a-a, 11-a则k′(a)=-1==0,得a=1. axaaa在(0,1)上,k′(a)>0,k(a)=u′(a)是增函数, 在(1,+∞)上,k′(a)<0,k(a)=u′(a)是减函数, ∴当a=1时,k(a)=u′(a)取极大值也是最大值, ∴u′(a)max=u′(1)=-1<0. 在(0,+∞)上,u′(a)<0,u(a)是减函数,又u(1)=0, 要使u(a)≤0恒成立,则a≥1. ∴实数a的取值范围为[1,+∞). 2.(2019·蓉城名校联盟联考)已知函数f(x)=ax-2(a+1)x+2ln x,a∈R. 2 (1)讨论函数f(x)的单调性; (2)是否存在最大整数k,当a≤k时,对任意的x≥2,都有f(x) xf′(x)=2ax-2(a+1)+=x2 2?ax-1??x-1? , x所以当a∈(-∞,0]时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减; ?1??1?当a∈(0,1)时,f(x)在(0,1)和?,+∞?上单调递增,在?1,?上单调递减; ?a? ? a? 当a=1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增; ?1??1?当a∈(1,+∞)时,f(x)在?0,?和(1,+∞)上单调递增,在?,1?上单调递减. ? a? ?a? (2)ax-2(a+1)x+2ln x 当x=2时,得4a-(a+2)×2+3ln 2 下面证明:当a≤4时,不等式①对于x≥2恒成立, 设g(x)=ax-(a+2)x+3ln x-e(x-1)(x≥2), 3x则g′(x)=2ax-(a+2)+-xe. 22 2 2x2xxx3x令h(x)=2ax-(a+2)+-xe, x3xx22 则h′(x)=2a-2-(x+1)e<2a-(x+1)e≤2a-3e≤8-3e<0, x所以h(x)在[2,+∞)上单调递减, 3123x22 所以h(x)=2ax-(a+2)+-xe≤h(2)=3a--2e≤-2e<0, x22即当x∈[2,+∞)时,g′(x)<0, 所以g(x)在[2,+∞)上单调递减, 所以g(x)=ax-(a+2)x+3ln x-e(x-1)≤g(2)=2a-4+3ln 2-e<8-4+3-e=7-e<0, 所以a≤4时,不等式①恒成立,所以k的最大值为4. 2 2 x22