问题
解答题
已知函数f(x)=x2-ax-aln(x-1)(a∈R) (1)当a=1时,求函数f(x)的最值; (2)求函数f(x)的单调区间; (3)试说明是否存在实数a(a≥1)使y=f(x)的图象与y=
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答案
(1)函数f(x)=x2-ax-aln(x-1)(a∈R)的定义域是(1,+∞)
当a=1时,f′(x)=2x-1-
=1 x-1
,所以f(x)在(1,2x(x-
)3 2 x-1
)为减函数3 2
在(
,+∞)为增函数,所以函数f(x)的最小值为f(3 2
)=3 2
+ln2.3 4
(2)f′(x)=2x-a-
=a x-1
,2x(x-
)a+2 2 x-1
若a≤0时,则
≤1,f(x)=a+2 2
>0在(1,+∞)恒成立,所以f(x)的增区间为(1,+∞).2x(x-
)a+2 2 x-1
若a>0,则
>1,故当x∈(1,a+2 2
],f′(x)=a+2 2
≤0,2x(x-
)a+2 2 x-1
当x∈[
,+∞)时,f(x)=a+2 2
≥0,2x(x-
)a+2 2 x-1
所以a>0时f(x)的减区间为(1,
],f(x)的增区间为[a+2 2
,+∞)a+2 2
(3)a≥1时,由(2)知f(x)在(1,+∞)的最小值为f(
)=-a+2 2
+1-alna2 4
,a 2
令g(a)=f(
)=-a+2 2
+1-alna2 4
在[1,+∞)上单调递减,a 2
所以g(a)max=g(1)=
+ln2,则g(a)max-(3 4
+ln2)=5 8
>0,1 8
因此存在实数a(a≥1)使f(x)的最小值大于
+ln2,5 8
故存在实数a(a≥1)使y=f(x)的图象与y=
+ln2无公共点5 8