Question

已知函数f（x）=a（x-1x）-2lnx．（a∈R）（Ⅰ）曲线y=f（x）在点（1，f（1））处的切线方程是2x-y+b=0，

已知函数f（x）=a（x-1x）-2lnx．（a∈R）（Ⅰ）曲线y=f（x）在点（1，f（1））处的切线方程是2x-y+b=0，求a，b的值；（Ⅱ）若不等式f（x）≥0在[1，+∞）恒成立，求实数a的取值范围．

Answer 1

（Ⅰ）函数f（x）的定义域是{x|x＞0}．f′（x）=a（1+

1

x2

）-

2

x

，∵f（1）=0，∴切点为（1，0），带入切线方程2x-y+b=0得出b=-2
又f′（1）=2a-2=2，解得a=2
（Ⅱ）f′（x）=a（1+

1

x2

）-

2

x

，（x≥1）
（1）当a≤0时，f′（x）＜0，此时函数f（x）单调递减，又f（1）=0，所以f（x）≤0，其与条件f（x）≥0在[1，+∞）恒成立矛盾，故舍去．
 （2）当0＜a＜1时，f'（x）=a（1+

1

x2

）-

2

x

=

ax2?2x+a

x2

在[1，

1

a

）上满足f'（x）＜0，此时函数f（x）单调递减，又f（1）=0，所以f（x）≤0，其与条件f（x）≥0在[1，+∞）恒成立矛盾，故舍去．
（3）当a≥1时，a（1+

1

x2

）≥1+

1

x2

≥

2

x

，f'（x）≥0，此时函数f（x）单调递增，又f（1）=0，所以f（x）≥0．
故实数a的取值范围是a≥1．…（12分）