Question

15．已知函數(shù)f（x）=alnx-$\frac{4x-1}{x+1}$．
（1）若函數(shù)f（x）在（1，2）上單調(diào)遞減，試求正數(shù)a的取值范圍；
（2）設(shè)h（x）=x²-2bx+4，a=-2，若對(duì)于任意x₁∈[1，2]，存在x₂∈[5，10]，使得f（x₁）≥h（x₂）成立，試確定b的取值范圍．

Answer 1

分析 （1）求導(dǎo)數(shù)，利用函數(shù)f（x）在（1，2）上單調(diào)遞減，得出f′（x）=$\frac{a}{x}$-$\frac{8}{（x+1）^{2}}$≤0在（1，2）上恒成立，分離參數(shù)求最值，即可求正數(shù)a的取值范圍；
（2）對(duì)任意x₁∈[1，2]，存在x₂∈[5，10]，使得f（x₁）≥h（x₂）成立，只要f（x）的最小值大于等于h（x）的最小值即可

解答 解：（1）∵f（x）=alnx-$\frac{4x-1}{x+1}$，
∴f′（x）=$\frac{a}{x}$-$\frac{8}{（x+1）^{2}}$，
∵函數(shù)f（x）在（1，2）上單調(diào)遞減，
∴f′（x）=$\frac{a}{x}$-$\frac{8}{（x+1）^{2}}$≤0在（1，2）上恒成立，
∴a≤$\frac{8x}{（x+1）^{2}}$，
令g（x）=$\frac{8x}{（x+1）^{2}}$=$\frac{8}{x+\frac{1}{x}+2}$，
∵y=x+$\frac{1}{x}$在（1，2）上單調(diào)遞增，
∴2＜y＜$\frac{5}{2}$，
∴g（x）＞$\frac{16}{9}$，
∴0＜a≤$\frac{16}{9}$；
（2）對(duì)任意x₁∈[1，2]，存在x₂∈[5，10]，使得f（x₁）≥h（x₂）成立
∴只要f（x）的最小值大于等于h（x）的最小值即可．
a=-2，f′（x）=-$\frac{2（x-1）^{2}}{x（x+1）^{2}}$≤0，∴函數(shù)f（x）在[1，2]上單調(diào)遞減，∴f（x）的最小值為f（2）=-2ln2-$\frac{7}{3}$．
∵h(yuǎn)（x）=x²-2bx+4，
∴-2ln2-$\frac{7}{3}$≥x²-2bx+4，
∴2b≤x+$\frac{2ln2+\frac{19}{3}}{x}$，
∵y=x+$\frac{2ln2+\frac{19}{3}}{x}$在[5，10]上單調(diào)遞增，
∴2b≤10+$\frac{ln2}{5}$+$\frac{19}{30}$，
∴b≤$\frac{ln2}{10}$+$\frac{319}{60}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查導(dǎo)數(shù)知識(shí)的綜合運(yùn)用，考查函數(shù)的單調(diào)性，考查學(xué)生分析解決問題的能力，屬于中檔題．