Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=（x﹣2）lnx﹣ax+1．
（1）若f（x）在區(qū)間（1，+∞）上單調(diào)遞增，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；
（2）若存在唯一整數(shù)x0 ， 使得f（x0）＜0成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：函數(shù)f（x）的定義域?yàn)椋?，+∞）， ，

要使f（x）在區(qū)間（1，+∞）上單調(diào)遞增，只需f'（x）≥0，

即 在（1，+∞）上恒成立即可，

易知 在（1，+∞）上單調(diào)遞增，

所以只需a≤ymin即可，

易知當(dāng)x=1時(shí)，y取最小值， ，

∴實(shí)數(shù)a的取值范圍是（﹣∞，﹣1]．

（2）解：不等式f（x0）＜0即（x0﹣2）lnx0＜ax0﹣1，

令g（x）=（x﹣2）lnx，x＞0，h（x）=ax﹣1，

則 ，g'（x）在（0，+∞）上單調(diào)遞增，

而g'（1）=﹣1＜0，g'（2）=ln2＞0，

∴存在實(shí)數(shù)m∈（1，2），使得g'（m）=0，

當(dāng)x∈（1，m）時(shí)，g'（x）＜0，g（x）在（1，m）上單調(diào)遞減；

當(dāng)x∈（m，+∞）時(shí)，g'（x）＞0，g（x）在（m，+∞）上單調(diào)遞增，

∴g（x）min=g（m）．g（1）=g（2）=0，

畫出函數(shù)g（x）和h（x）的大致圖象如下，

h（x）的圖象是過定點(diǎn)C（0，﹣1）的直線，

由圖可知若存在唯一整數(shù)x0，使得f（x0）＜0成立，

則需kBC＜a≤min{kAC，kDC}，

而 ，∴kAC＞kDC．

∵ ，∴ ．

于是實(shí)數(shù)a的取值范圍是 ．

【解析】（1）求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，問題轉(zhuǎn)化為 在（1，+∞）上恒成立即可，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出a的范圍即可；（2）令g（x）=（x﹣2）lnx，x＞0，h（x）=ax﹣1，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合函數(shù)的圖象求出a的范圍即可．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性(一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減)，還要掌握函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)(求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值，/span>比較，其中最大的是一個(gè)最大值，最小的是最小值)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．