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].