已知函数 $f(x)=\ln x+a(1-x)$.
【难度】
【出处】
2015年高考全国II卷(文)
【标注】
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的单调性
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    导数问题中的技巧
    >
    参数的讨论
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的最值
  1. 讨论 $f(x)$ 的单调性;
    标注
    • 知识点
      >
      微积分初步
      >
      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的单调性
    • 知识点
      >
      微积分初步
      >
      导数问题中的技巧
      >
      参数的讨论
    答案
    函数 $f(x)$ 在 $\left (0,\dfrac 1a\right)$ 上单调递增,在 $\left (\dfrac 1a,+\infty \right)$ 上单调递减
    解析
    $f(x)$ 的导函数$$f'(x)=\dfrac 1x\cdot\left(-ax+1\right),$$因此按 $a$ 与 $0$ 的关系展开讨论.
    情形一当 $a\leqslant 0$ 时,$f'(x)>0$,于是 $f(x)$ 在 $(0,+\infty )$ 上单调递增;
    情形二当 $a>0$ 时,在 $\left(0,\dfrac 1a\right)$ 上 $f'(x)>0$,在 $\left(\dfrac 1a,+\infty \right)$ 上 $f'(x)<0$,于是函数 $f(x)$ 在 $\left (0,\dfrac 1a\right)$ 上单调递增,在 $\left (\dfrac 1a,+\infty \right)$ 上单调递减.
  2. 当 $f(x)$ 有最大值,且最大值大于 $2a-2$ 时,求 $a$ 的取值范围.
    标注
    • 知识点
      >
      微积分初步
      >
      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的最值
    答案
    $(0,1)$
    解析
    根据第 $(1)$ 小题的结论,当 $a>0$ 时,函数 $f(x)$ 有最大值$$f\left(\dfrac 1a\right) =-\ln a+a-1.$$根据题意,有$$-\ln a+a-1>2a-2,$$即$$-\ln a-a+1>0.$$记左边函数为 $g(a)=-\ln a-a+1$,则该函数为 $(0,+\infty )$ 上的单调递减函数,且 $g(1)=0$.于是所求的 $a$ 的取值范围是 $(0,1)$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
0.136730s