设函数f(x)=aln x+
x2-bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0.
(1)求b;
(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<
,求a的取值范围.
设函数f(x)=aln x+
x2-bx(a≠1),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0.
(1)求b;
(2)若存在x0≥1,使得f(x0)<
,求a的取值范围.
(1)
;(2)
.
【解析】
试题分析:(1)由导数几何意义可得函数
在
处的导数为曲线
在点
处的切线斜率,据此解出
值;(2)由已知,存在
,使得
,等价于在
上,
,分
、
及
三类情况分别进行讨论,通过函数单调区间及函数值的分布,解出符合要求的
的取值范围.
试题解析:(1)
(x)=
+(1-a)x-b.由题设知
(1)=0,解得b=1,
(2)f(x)的定义域为(0,+∞),由(1)知,f(x)=aln x+
x2-x,
(x)=
+(1-a)x-1=
(x-1).
(i)若a≤
,则
≤1,故当x∈(1,+∞)时,
(x)>0,f(x)在(1,+∞)上单调递增.
所以,存在x0≥1,使得f(x0)<
的充要条件为f(1)<
,即
-1<
,解得-
-1<a<
-1.
(ii)若
<a<1,则
>1,故当x∈
时,
(x)<0;
当x∈
时,
(x)>0.
f(x)在
上单调递减,在
上单调递增.
所以,存在x0≥1,使得f(x0)<
的充要条件为
.
而
=aln
+
+
>
,所以不合题意.
(iii)若a>1, 则f(1)=
-1=
<
,符合题意.
综上,a的取值范围是(-
-1,
-1)∪(1,+∞).
考点:1、导数几何意义;2、利用导数求最值.
【思路点睛】本题主要考查导数的应用.在对题目的分析上,首先需要将问题化归为导数求函数最值的问题,在本题中
,故可检验当自变量
时,存在函数值
,故当函数的最小值小于
时,可满足题意,结合参数
的取值范围,利用导数确定函数的单调性,进而求出
的取值范围.