Question

設(shè)函數(shù)
（I）當(dāng)a=b=時(shí)，求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（II）令＜x≤3），其圖象上任意一點(diǎn)P（x₀，y₀）處切線的斜率k≤恒成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；
（III）當(dāng)a=0，b=-1時(shí)，方程f（x）=mx在區(qū)間[1，e²]內(nèi)有唯一實(shí)數(shù)解，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

解：（Ⅰ）依題意，知f（x）的定義域?yàn)椋?，+∞）．（1分）
當(dāng)a=b=時(shí)，f（x）=lnx-x²-x，
f′（x）=-x-=．（2分）
令f^′（x）=0，解得x=1．
當(dāng)0＜x＜1時(shí)，f^′（x）＞，此時(shí)f（x）單調(diào)遞增；
當(dāng)x＞1時(shí)，f^′（x）＜0，此時(shí)f（x）單調(diào)遞減．（3分）
所以函數(shù)f（x）的單調(diào)增區(qū)間（0，1），函數(shù)f（x）的單調(diào)減區(qū)間（1，+∞）．（4分）
（Ⅱ）F（x）=lnx+，x∈（0，3]，
所以k=F′（x0）=≤，，在x₀∈（0，3]上恒成立，（6分）
所以a≥（-，x₀²+x₀）max，x₀∈（0，3]（7分）
當(dāng)x₀=1時(shí)，-x₀²+x₀取得最大值 ．所以a≥．（9分）
（Ⅲ）當(dāng)a=0，b=-1時(shí)，f（x）=lnx+x，
因?yàn)榉匠蘤（x）=mx在區(qū)間[1，e²]內(nèi)有唯一實(shí)數(shù)解，，
所以lnx+x=mx有唯一實(shí)數(shù)解．
∴，
設(shè)g（x）=，則g′（x）=．
令g^′（x）＞0，得0＜x＜e；
g^′（x）＜0，得x＞e，
∴g（x）在區(qū)間[1，e]上是增函數(shù)，在區(qū)間[e，e²]上是減函數(shù)，
g（1）=1，g（e²）=1+=1+，g（e）=1+，
所以m=1+，或1≤m＜1+．
分析：（I）先求導(dǎo)數(shù)fˊ（x）然后在函數(shù)的定義域內(nèi)解不等式fˊ（x）＞0和fˊ（x）＜0，fˊ（x）＞0的區(qū)間為單調(diào)增區(qū)間，fˊ（x）＜0的區(qū)間為單調(diào)減區(qū)間．
（II）先構(gòu)造函數(shù)F（x）再由以其圖象上任意一點(diǎn)P（x₀，y₀）為切點(diǎn)的切線的斜率k≤恒成立，知導(dǎo)函數(shù)≤恒成立，再轉(zhuǎn)化為所以a≥（-，x₀²+x₀）max求解．
（III）先把程f（x）=mx有唯一實(shí)數(shù)解，轉(zhuǎn)化為有唯一實(shí)數(shù)解，再利用單調(diào)函數(shù)求解．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性、極值、不等式、方程的解等基本知識(shí)，同時(shí)考查運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的方法，分類與整合及化歸與轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想．