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函数极值与最值的综合问题
1
(2019·沈阳测试)已知函数f(x)=lnx+x-ax+a(a∈R).2
2
(1)若函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,求实数a的取值范围;
(2)若函数f(x)在x=x和x=x处取得极值,且x≥ex(e为自然1221
对数的底数),求f(x)-f(x)的最大值.21
1
解:(1)∵f′(x)=+x-a(x>0),
x
又f(x)在(0,+∞)上单调递增,
11
所以恒有f′(x)≥0,即+x-a≥0(x>0)恒成立,a≤x+,
xxmin
11
而x+≥2x·=2,当且仅当x=1时取等号,a≤2.
xx
即函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数时,a的取值范围是(-∞,
2].
x1
(2)f(x)-f(x)=ln+(x-x)-a(x-x),222
21x22121
1
1x-ax+12
又∵f′(x)=+x-a=(x>0),
xx
所以x,x是方程x-ax+1=0的两个实根,2
12
由韦达定理得:x+x=a,xx=1,
1212
x1
∴f(x)-f(x)=ln+(x-x)-a(x-x)222
21x22121
1
x1
=ln-(x-x)222
x221
1
x11
=ln-(x-x)222
x221xx
112
x12xx21
=ln--,
x21xx12
x
设t=(t≥e),2
x
1
11
令h(t)=lnt-t-(t≥e),
2t
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111t-12
h′(t)=-1+=-<0,
t2t22t2
∴h(t)在[e,+∞)上是减函数,
1e