已知函数f(x)=x+1x+alnx的图象上任意一点的切线中,斜率为2的切线有且仅有一条.(Ⅰ)求实数a的值;(Ⅱ)求函数g(x)=f(x)+2x的极值.
问题描述:
已知函数f(x)=x+
+alnx的图象上任意一点的切线中,斜率为2的切线有且仅有一条.1 x
(Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)求函数g(x)=f(x)+2x的极值.
答
(Ⅰ)∵f(x)=x+
+alnx,1 x
∴函数f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=1-
+1 x2
=a x
.
x2+ax-1 x2
设函数f(x)在点(x0,y0)处的切线的斜率为2,
则
=2,
+ax0-1
x
2
0
x
2
0
即
-ax0+1=0.
x
2
0
欲使该方程在x∈(0,+∞)内有且仅有一根,
应满足
,解得a=2.
a>0 △=a2-4=0
(Ⅱ)g(x)=3x+
+2lnx,其定义域为(0,+∞),1 x
g′(x)=3-
+1 x2
=2 x
.g'(x)>0,解得x>3x2+2x-1 x2
;1 3
g'(x)<0,解得0<x<
.1 3
所以函数g(x)的单调递增区间为(
,+∞),递减区间为(0,1 3
)1 3
所以函数有极小值g(
)=4-2ln3.1 3
答案解析:(Ⅰ)由函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1-
+1 x2
=a x
.由此利用导数性质能求出a.
x2+ax-1 x2
(Ⅱ)g(x)=3x+
+2lnx,其定义域为(0,+∞),g′(x)=3-1 x
+1 x2
=2 x
.由此利用导数性质能求出函数g(x)=f(x)+2x的极值.3x2+2x-1 x2
考试点:利用导数研究函数的极值
知识点:本题考查函数的极大值和极小值的求法,考查实数的取值范围的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.