Question

已知函数f（x）=ax+blnx+c（a，b，c是常数）在x=e处的切线方程为（e-1）x+ey-e=0，且f（1）=0．
（Ⅰ）求常数f（x）的值；
（Ⅱ）若函数（0，+∞）（f′（x）=a+

b

x

）在区间f（x）内不是单调函数，求实数x=e的取值范围．

Answer 1

考点：利用导数研究函数的单调性,利用导数研究曲线上某点切线方程

专题：导数的综合应用

分析：（Ⅰ）由f′(x)=a+

b

x

，且f′(e)=-

e-1

e

，且f（e）=2-e，即a+

b

e

=-

e-1

e

，且ae+b+c=2-e，又f（1）=a+c=0，从而解出a，b，c的值；
（Ⅱ）由（Ⅰ）知f（x）=-x+lnx+1（x＞0）因此，g（x）=x²+mf（x）=x²-mx+mlnx+m（x＞0）得g′(x)=2x-m+

m

x

=

1

x

(2x2-mx+m)(x＞0)，令d（x）=2x²-mx+m（x＞0），讨论（ⅰ）当函数g（x）在（1，3）内有一个极值时，（ⅱ）当函数g（x）在（1，3）内有两个极值时，从而综合得出m的范围．

解答： 解：（Ⅰ）由题设知，f（x）的定义域为（0，+∞），f′(x)=a+

b

x

，
因为f（x）在x=e处的切线方程为（e-1）x+ey-e=0，
所以f′(e)=-

e-1

e

，且f（e）=2-e，
即a+

b

e

=-

e-1

e

，且ae+b+c=2-e，
又f（1）=a+c=0，
解得a=-1，b=1，c=1；
（Ⅱ）由（Ⅰ）知f（x）=-x+lnx+1（x＞0）
因此，g（x）=x²+mf（x）=x²-mx+mlnx+m（x＞0）
∴g′(x)=2x-m+

m

x

=

1

x

(2x2-mx+m)(x＞0)，
令d（x）=2x²-mx+m（x＞0）．
（ⅰ）当函数g（x）在（1，3）内有一个极值时，
g′（x）=0在（1，3）内有且仅有一个根，
即d（x）=2x²-mx+m=0在（1，3）内有且仅有一个根，
又因为d（1）=2＞0，当d（3）=0，
即m=9时，d（x）=2x²-mx+m=0在（1，3）内有且仅有一个根x=

3

2

，
当d（3）≠0时，应有d（3）＜0，即2×3²-3m+m＜0，
解得m＞9，
所以有m≥9．
（ⅱ）当函数g（x）在（1，3）内有两个极值时，
g′（x）=0在（1，3）内有两个根，
即二次函数d（x）=2x²-mx+m=0在（1，3）内有两个不等根，
所以

△=m2-4×2×m＞0\hfill d(1)=2-m+m＞0\hfill d(3)=2×32-3m+m＞0\hfill 1＜ m 4 ＜3\hfill

，
解得8＜m＜9．
综上，实数m的取值范围是（8，+∞）．

点评：本题考察了函数的单调性，函数的最值问题，参数的范围，导数的应用，考察了分类讨论思想，是一道综合题．