Question

已知函數(shù)f（x）=lnx+（a＞0）．
（1）求f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（2）如果P（x，y）是曲線y=f（x）上的任意一點(diǎn)，若以P（x，y）為切點(diǎn)的切線的斜率k≤恒成立，求實(shí)數(shù)a的最小值；
（3）討論關(guān)于x的方程f（x）=的實(shí)根情況．

Answer 1

【答案】分析：（1）求出原函數(shù)的定義域，求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，由導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)把定義域分段，根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的符號(hào)得原函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；
（2）把原函數(shù)求導(dǎo)后直接得到斜率的表達(dá)式，代入k≤后把參數(shù)a分離出來，然后利用二次函數(shù)求最值得到實(shí)數(shù)a的最小值；
（3）把f（x）=lnx+代入f（x）=，整理后得，討論原方程的根的情況，即討論方程的根的情況，引入輔助函數(shù)，求導(dǎo)得到函數(shù)在（0，+∞）上的最大值，由最大值大于0，等于0，小于0分析b的取值情況．
解答：解：（Ⅰ）函數(shù)f（x）=lnx+（a＞0）的定義域?yàn)椋?，+∞），
則．
因?yàn)閍＞0，由f^′（x）＞0得x∈（a，+∞），由f^′（x）＜0得x∈（0，a），
所以f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間為（a，+∞），單調(diào)遞減區(qū)間為（0，a）．
（Ⅱ）由題意，以P（x，y）為切點(diǎn)的切線的斜率k滿足
（x＞0），
所以對(duì)x＞0恒成立．
又當(dāng)x＞0時(shí)，，
所以a的最小值為．
（Ⅲ）由f（x）=，即．
化簡得（x∈（0，+∞））．
令，則．
當(dāng)x∈（0，1）時(shí)，h^′（x）＞0，
當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，h^′（x）＜0，
所以h（x）在區(qū)間（0，1）上單調(diào)遞增，在區(qū)間（1，+∞）上單調(diào)遞減．
所以h（x）在x=1處取得極大值即最大值，最大值為．
所以 
 當(dāng)-b＞0，即b＜0時(shí)，y=h（x） 的圖象與x軸恰有兩個(gè)交點(diǎn)，方程f（x）=有兩個(gè)實(shí)根，
當(dāng)b=0時(shí)，y=h（x） 的圖象與x軸恰有一個(gè)交點(diǎn)，方程f（x）=有一個(gè)實(shí)根，
當(dāng)b＞0時(shí)，y=h（x） 的圖象與x軸無交點(diǎn)，方程f（x）=無實(shí)根．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，考查了導(dǎo)數(shù)在求最值中的應(yīng)用，訓(xùn)練了分離變量法求參數(shù)的取值范圍，考查了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想和分類討論的數(shù)學(xué)思想，屬難度稍大的題型．