2019学年苏教版 选修2-2  1.1.2 瞬时变化率-导数    作业
2019学年苏教版 选修2-2  1.1.2 瞬时变化率-导数    作业第3页

8.已知函数f(x)=a(x+1)lnx-x+1(a∈R)

(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

(Ⅱ)当a≥1/2时,求证:对任意的x≥1,f(x)≥0恒成立.

【答案】(1)3x-y-1=0(2)见解析

【解析】分析: (Ⅰ)当a=2时,写出f(x)的表达式,对f(x)进行求导,求出x=1处的斜率,再根据点斜式求出切线的方程;

(Ⅱ)由题意可知,对任意的x∈[1,+∞),使f(x)≥0成立,只需任意的x∈[1,+∞),f(x)min≥0,从而求出a的取值范围。

详解: (Ⅰ)由f(x)=2(x+1)lnx-x+1得f^' (x)=2lnx+2/x+1,

切点为(1,0),斜率为f^' (1)=3,

所求切线方程为:y=3(x-1),即3x-y-1=0;

(Ⅱ)证明:当a≥1/2时,f(x)=1/2 (x+1)lnx-x+1(x≥1)

欲证:f(x)≥0,注意到f(1)=0,只要f(x)≥f(1)即可

f^' (x)=a(lnx+1/x+1)-1(x≥1),

令g(x)=lnx+1/x+1(x≥1),则g^' (x)=1/x-1/x^2 =(x-1)/x^2 ≥0(x≥1)

知g(x)在[1,+∞)上递增,有g(x)≥g(1)=2,所以f^' (x)≥2a-1≥0(a≥1/2)

可知f(x)在[1,+∞)上递增,于是有f(x)≥f(1)=0

综上,当a≥1/2时,对任意的x≥1,f(x)≥0恒成立.

点睛: 利用导数证明不等式常见类型及解题策略(1) 构造差函数h(x)=f(x)-g(x).根据差函数导函数符号,确定差函数单调性,利用单调性得不等量关系,进而证明不等式.(2)根据条件,寻找目标函数.一般思路为利用条件将求和问题转化为对应项之间大小关系,或利用放缩、等量代换将多元函数转化为一元函数.

9.已知函数f(x)=x+2/x,g(x)=1/x-alnx(a∈R).

(1)当a=1时,证明:f(x)≥g(x)+x+1;

(2)证明:存在实数a,使得曲线y=f(x)与y=g(x)有公共点,且在公共点处有相同的切线.

【答案】(1)见解析;(2)见解析.

【解析】分析:第一问先将题中所给的参数值代入,之后将1/x看做一个整体,将其代换,化作比较简单的式子,之后构造新函数,利用导数研究函数的单调性,最终求得结果;第二问设出公共点的横坐标,得到关于a,x_0的关系式,之后再构造一个新函数,借助于零点存在性定理得到有解,即可证得结果.

详解:(1)f(x)≥g(x)+x+1⇔1/x≥ln 1/x+1,令t=1/x,则有t≥lnt+1,

令h(t)=t-lnt-1⇒h^' (t)=1-1/t,所以h(t)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,

则h(t)≥h(1)=0,所以原命题成立;

(2)根据题意,即存在x_0,a满足: