24年全国新课标一卷 第18题

已知函数f(x)=lnx2x+ax+b(x1)3f(x)=\ln \dfrac{x}{2-x}+ax+b(x-1)^{3}

(1)若b=0b=0,且f(x)0f'(x)\ge 0,求aa的最小值;

第一问

先求定义域 x2x>0    x(0,2)\frac{x}{2-x}\gt 0 \implies x\in(0,2)

b=0b=0时,f(x)=lnx2x+axf(x)=\ln \dfrac{x}{2-x}+ax

f(x)=(lnxln(2x)+ax)=1x+12x+a=2x(2x)+a\begin{aligned} &\qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad\\ f'(x)&=(lnx-ln(2-x)+ax)' \\ &=\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{2-x}+a \\ &=\dfrac{2}{x(2-x)}+a \\ \end{aligned}

因为x(2x)(2x+x2)2=1x(2-x)\leq \left(\dfrac{2-x+x}{2}\right)^2=1,当且仅当x=1x=1时等号成立,

f(x)min=2+a\therefore f'(x)_{\min}=2+a

a+20    a2\therefore a+2\geq0 \implies a\geq-2

所以aa的最小值为2-2.

已知函数f(x)=lnx2x+ax+b(x1)3f(x)=\ln \dfrac{x}{2-x}+ax+b(x-1)^{3}

(1)若b=0b=0,且f(x)0f'(x)\ge 0,求aa的最小值;

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