Question

【題目】已知函數(shù) （a＞0）． （Ⅰ）當(dāng)a=1時(shí)，求曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線方程；
（Ⅱ）若 恒成立，求a的取值范圍；
（Ⅲ）證明：總存在x0 ， 使得當(dāng)x∈（x0 ， +∞），恒有f（x）＜1．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）當(dāng)a=1時(shí)，f（x）= ，x＞0，

∴f′（x）= ，

∴k=f′（1）=1，f（1）=0，

∴曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線方程y=x﹣1，

（Ⅱ）∵f（x）＜ 恒成立，

即 ＜ ，

∴a＞ ，x＞0，

設(shè)g（x）= ，

∴g′（x）= ，

當(dāng)g′（x）＞0時(shí)，解得0＜x＜e2，函數(shù)g（x）單調(diào)遞增，

當(dāng)g′（x）＜0時(shí)，解得x＞e2，函數(shù)g（x）單調(diào)遞減，

∴g（x）max=g（e2）= ，

∴a＞ ，

故a的取值范圍為（ ，+∞），

（Ⅲ）證明：∵f（x）= ，

∴f′（x）= ，

令f′（x）=0，解得x=e，

當(dāng)f′（x）＞0時(shí)，解得0＜x＜e，函數(shù)g（x）單調(diào)遞增，

當(dāng)f′（x）＜0時(shí)，解得x＞e，函數(shù)g（x）單調(diào)遞減，

∴f（x）max=f（e）= ，

令 ≤1，即a≥ 時(shí)，

∴當(dāng)a≥ 時(shí)，總存在x0，使得當(dāng)x∈（x0，+∞），恒有f（x）＜1

【解析】（Ⅰ）根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義即可求出切線方程，（Ⅱ）分離參數(shù)，構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最值即可，（Ⅲ）先求導(dǎo)，討論函數(shù)f（x）的單調(diào)性，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性和最值得關(guān)系，即可證明