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解答题已知函数.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2 f(2))处的切线与直线2x-y+1

时间:2021-05-15 23:51:12

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解答题已知函数.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2 f(2))处的切线与直线2x-y+1

问题补充:

解答题已知函数.

(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线与直线2x-y+1=0平行,求出这条切线的方程;

(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调区间;

(Ⅲ)若对于任意的x∈(1,+∞),都有f(x)<-2,求实数a的取值范围.

答案:

解:(Ⅰ),

得切线斜率为k=f(2)=2a+3,(2分)

据题设,k=2,所以,故有,(3分)

所以切线方程为y-f(2)=2(x-2),

即6x-3y-10=0,(4分)

(Ⅱ)

当a=0时,,

由于x>1,所以,

可知函数f(x)在定义区间(1,+∞)上单调递增,(6分)

当a≠0时,,

若a>0,则,

可知当x>1时,有f(x)>0,

函数f(x)在定义区间(1,+∞)上单调递增,(8分)

若a<0,则,

得当时,f(x)>0;

当时,f(x)<0.

所以,函数f(x)在区间上单调递增,

在区间上单调递减.

综上,当a≥0时,函数f(x)的单调递增区间是定义区间(1,+∞);

当a<0时,函数f(x)的单调增区间为,减区间为,(10分)

(Ⅲ)当a≥0时,考查f(2)=4a+2≥2>0,不合题意,舍;

当a<0时,由(Ⅱ)知.

故只需,即.(11分)

令t=-a,则不等式为,且t>0.

构造函数,

则,

知函数g(t)在区间(0,+∞)上单调递增.

因为g(1)=4ln1+3-2-1=0,所以当t>1时,g(1)>0,

这说明不等式的解为t>1,即得a<-1.

综上,实数a的取值范围是(-∞,-1).(14分)解析分析:(Ⅰ)由,得切线斜率为k=f(2)=2a+3,据题设,k=2,所以,故有,由此能求出切线方程.(Ⅱ)由,知当a=0时,,由于x>1,所以,由此能够讨论函数f(x)的单调区间.(Ⅲ)当a≥0时,考查f(2)=4a+2≥2>0,不合题意,舍;当a<0时,由(Ⅱ)知.故只需,即.由此能求出实数a的取值范围.点评:本题考查利用导数求闭区间上函数最值的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.

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