问题 解答题
已知函数f(x)=
2
x
+alnx-2
(a>0).
(1)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f(x)的单调区间;
(2)记g(x)=f(x)+x-b(b∈R).当a=1时,函数g(x)在区间[e-1,e]上有两个零点,求实数b的取值范围.
答案

(I)由题意得,f(x)的定义域为(0,+∞),

∵f(x)=-

2
x2
+
a
x
,∴f(1)=-2+a,

∵直线y=x+2的斜率为1,∴-2+a=-1,解得a=1,

所以f(x)=

2
x
+lnx-2,∴f(x)=-
2
x2
+
1
x
=
x-2
x2

由f′(x)>0解得x>2;由f′(x)<0解得0<x<2.

∴f(x)的单调增区间是(2,+∞),单调减区间是(0,2)

(II)依题得g(x)=

2
x
+lnx+x-2-b,则g(x)=-
2
x2
+
1
x
+1
=
x2+x-2
x2

由g(x)>0解得x>1;由g(x)<0解得0<x<1.

∴函数g(x)在区间(0,1)为减函数,在区间(1,+∞)为增函数.

又∵函数g(x)在区间[

1
e
,e]上有两个零点,∴
g(
1
e
)≥0
g(e)≥0
g(1)<0

解得1<b≤

2
e
+e-1,∴b的取值范围是(1,
2
e
+e-1
].

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