已知函数f(x)=x2﹣2x+alnx(a∈R).
(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),不等式f(x1)≥mx2恒成立,求实数m的取值范围.
已知函数f(x)=x2﹣2x+alnx(a∈R).
(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
(Ⅱ)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),不等式f(x1)≥mx2恒成立,求实数m的取值范围.
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.
【分析】(Ⅰ)求当a=2时,函数的导数,求得切线的斜率和切点,由点斜式方程即可得到切线方程;
(Ⅱ)求出f(x)的导数,令f'(x)=0,得2x2﹣2x+a=0,对判别式讨论,即当时,当
时,令导数大于0,得增区间,令导数小于0,得减区间;
(Ⅲ)函数f(x)在(0,+∞)上有两个极值点,由(Ⅱ)可得,不等式f(x1)≥mx2恒成立即为
≥m,求得
=1﹣x1+
+2x1lnx1,令h(x)=1﹣x+
+2xlnx(0<x<
),求出导数,判断单调性,即可得到h(x)的范围,即可求得m的范围.
【解答】解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x2﹣2x+2lnx,,
则f(1)=﹣1,f'(1)=2,
所以切线方程为y+1=2(x﹣1),
即为y=2x﹣3.
(Ⅱ)(x>0),
令f'(x)=0,得2x2﹣2x+a=0,
(1)当△=4﹣8a≤0,即时,f'(x)≥0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(2)当△=4﹣8a>0且a>0,即时,由2x2﹣2x+a=0,得
,
由f'(x)>0,得或
;
由f'(x)<0,得.
综上,当时,f(x)的单调递增区间是(0,+∞);
当时,f(x)的单调递增区间是
,
;
单调递减区间是.
(Ⅲ)函数f(x)在(0,+∞)上有两个极值点,由(Ⅱ)可得,
由f'(x)=0,得2x2﹣2x+a=0,则x1+x2=1,,
,
由,可得
,
,
==1﹣x1+
+2x1lnx1,
令h(x)=1﹣x++2xlnx(0<x<
),h′(x)=﹣1﹣
+2lnx,
由0<x<,则﹣1<x﹣1<﹣
,
<(x﹣1)2<1,﹣4<﹣
<﹣1,
又2lnx<0,则h′(x)<0,即h(x)在(0,)递减,
即有h(x)>h()=﹣
﹣ln2,即
>﹣
﹣ln2,
即有实数m的取值范围为(﹣∞,﹣﹣ln2].