Question

已知函數(shù)f（x）=alnx+bx（a，b∈R）在x=

1

2

處取得極值，且曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線與直線x-y+1=0垂直．
（1）求實(shí)數(shù)a、b的值；
（2）若對(duì)任意x∈[1，+∞），不等式f（x）≤（m-2）x-

m

x

恒成立，求實(shí)數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

考點(diǎn)：利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程

專題：計(jì)算題,函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用

分析：（1）求導(dǎo)f′（x）=

a

x

+b，從而可得f′（

1

2

）=2a+b=0，f′（1）=-1；從而求得．
（2）不等式f（x）≤（m-2）x-

m

x

可化為lnx≤mx-

m

x

；即lnx≤m（x-

1

x

）；再求導(dǎo)可得．

解答： 解：（1）∵f（x）=alnx+bx，
∴f′（x）=

a

x

+b；
∵函數(shù)f（x）=alnx+bx（a，b∈R）在x=

1

2

處取得極值，
f′（

1

2

）=2a+b=0；
又∵曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線與直線x-y+1=0垂直，
∴f′（1）=-1；
即f′（1）=a+b=-1；
解得，a=1，b=-2；
（2）不等式f（x）≤（m-2）x-

m

x

可化為
lnx≤mx-

m

x

；
即lnx≤m（x-

1

x

）；
當(dāng)x=1時(shí)，恒成立；
當(dāng)x＞1時(shí)，m≥

lnx

x- 1 x

=

xlnx

x2-1

；
令h（x）=

xlnx

x2-1

，
h′（x）=

(lnx+1)(x2-1)-2x•xlnx

(x2-1)2

=

x2-x2lnx-lnx-1

(x2-1)2

；
令m（x）=x²-x²lnx-lnx-1，m′（x）=2x-2xlnx-x-

1

x

=

x2-2x2lnx-1

x

；
令n（x）=x²-2x²lnx-1，n′（x）=2x-4xlnx-2x=-4xlnx＜0；
故n（x）=x²-2x²lnx-1在（1，+∞）上是減函數(shù)，
n（x）＜n（1）=0；
故m′（x）＜0；
故m（x）=x²-x²lnx-lnx-1在（1，+∞）上是減函數(shù)，
故m（x）＜m（1）=0；
故h′（x）＜0；
故h（x）=

xlnx

x2-1

在（1，+∞）上是減函數(shù)，

lim

x→1

xlnx

x2-1

=

lim

x→1

lnx+1

2x

=

1

2

；
故m≥

1

2

．
故實(shí)數(shù)m的取值范圍為[

1

2

，+∞）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用及恒成立問(wèn)題的應(yīng)用，屬于中檔題．