问题 解答题
设函数f(x)=lnx-ax+
1-a
x
-1

(Ⅰ)当a=1时,求曲线f(x)在x=1处的切线方程;
(Ⅱ)当a=
1
3
时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,设函数g(x)=x2-2bx-
5
12
,若对于∀x1∈[1,2],∃x2∈[0,1],使f(x1)≥g(x2)成立,求实数b的取值范围.
答案

函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=

1
x
-a-
1-a
x2
(2分)

(Ⅰ)当a=1时,f(x)=lnx-x-1,∴f(1)=-2,f′(x)=

1
x
-1,

∴f'(1)=0,∴f(x)在x=1处的切线方程为y=-2(5分)

(Ⅱ)f′(x)=-

x2-3x+2
3x2
=-
(x-1)(x-2)
3x2
(6分)

令f'(x)<0,可得0<x<1,或x>2;令f'(x)>0,可得1<x<2

故当a=

1
3
时,函数f(x)的单调递增区间为(1,2);单调递减区间为(0,1),(2,+∞).(8分)

(Ⅲ)当a=

1
3
时,由(Ⅱ)可知函数f(x)在(1,2)上为增函数,

∴函数f(x)在[1,2]上的最小值为f(1)=-

2
3
(9分)

若对于∀x1∈[1,2],∃x2∈[0,1]使f(x1)≥g(x2)成立,等价于g(x)在[0,1]上的最小值不大于f(x)在(0,e]上的最小值-

2
3
(*)         (10分)

g(x)=x2-2bx-

5
12
=(x-b)2-b2-
5
12
,x∈[0,1]

①当b<0时,g(x)在[0,1]上为增函数,[g(x)]min=g(0)=-

5
12
>-
2
3
与(*)矛盾

②当0≤b≤1时,[g(x)]min=g(b)=-b2-

5
12
,由-b2-
5
12
≤-
2
3
及0≤b≤1得,
1
2
≤b≤1

③当b>1时,g(x)在[0,1]上为减函数,[g(x)]min=g(1)=

7
12
-2b<-
17
12
<-
2
3

此时b>1(11分)

综上,b的取值范围是[

1
2
,+∞)(12分)

单项选择题
单项选择题