问题
解答题
设函数f(x)=ax-
(Ⅰ)若f(x)在x=2时有极值,求实数a的值和f(x)的单调区间; (Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,求实数a的取值范围. |
答案
(Ⅰ)∵f(x)在x=2时有极值,
∴有f′(2)=0,…(2分)
又f′(x)=a+
-a x2
,∴有a+2 x
-1=0,a 4
∴a=
…(5分)4 5
∴有f′(x)=
+4 5
-4 5x2
=2 x
(2x2-5x+2),2 5x2
由f′(x)=0有x1=
,x2=2,…(7分)1 2
将x,f′(x),f(x)关系列表如下,定义域为(0,+∞)
x | 0<x<
| x=
|
| x=2 | x>2 | ||||||
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + | ||||||
f(x) | 递增 | 递减 | 递增 |
1 |
2 |
1 |
2 |
(Ⅱ)若f(x)在定义域上是增函数,则f'(x)≥0在x>0时恒成立,…(10分)
∵f′(x)=a+
-a x2
=2 x
,ax2-2x+a x2
∴需x>0时ax2-2x+a≥0恒成立,…(11分)
化为a≥
恒成立,2x x2+1
∵
=2x x2+1
≤1,2 x+ 1 x
∴a≥1,此为所求.…(14分)