2019届高考一轮复习备考资料之数学江苏专版讲义:第三章 导数及其应用 3-2 第2课时 含答案 精品
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第2课时 导数与函数的极值、最值
题型一 用导数求解函数极值问题
命题点1 根据函数图象判断极值
典例 设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数y =(1-x )f ′(x )的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是________.(填序号)
①函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (1); ②函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (1); ③函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (-2); ④函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (2). 答案 ④
解析 由题图可知,当x <-2时,f ′(x )>0; 当-2<x <1时,f ′(x )<0; 当1<x <2时,f ′(x )<0; 当x >2时,f ′(x )>0.
由此可以得到函数f (x )在x =-2处取得极大值, 在x =2处取得极小值. 命题点2 求函数的极值
典例 已知函数f (x )=x -1+a
e x (a ∈R ,e 为自然对数的底数).
(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴,求a 的值; (2)求函数f (x )的极值.
解 (1)由f (x )=x -1+a e x ,得f ′(x )=1-a
e x .
又曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴, 得f ′(1)=0,即1-a
e =0,解得a =e.
(2)f ′(x )=1-a
e
x ,
①当a ≤0时,f ′(x )>0,f (x )为(-∞,+∞)上的单调增函数,所以函数f (x )无极值. ②当a >0时,令f ′(x )=0,得e x =a ,即x =ln a , 当x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0; 当x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0, 所以f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,
在(ln a ,+∞)上单调递增,故f (x )在x =ln a 处取得极小值且极小值为f (ln a )=ln a ,无极大值.
综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;
当a >0时,f (x )在x =ln a 处取得极小值ln a ,无极大值. 命题点3 根据极值求参数
典例 (1)若函数f (x )=x 3-2cx 2+x 有极值点,则实数c 的取值范围为________________. 答案 ⎝⎛⎭⎫-∞,-32∪⎝⎛⎭⎫3
2,+∞
解析 f ′(x )=3x 2-4cx +1, 由f ′(x )=0有两个不同的根, 可得Δ=(-4c )2-12>0, ∴c >
32或c <-3
2
. (2)若函数f (x )=x 33-a 2x 2
+x +1在区间⎝⎛⎭⎫12,3上有极值点,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎝
⎛⎭⎫2,10
3 解析 函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫12,3上有极值点等价于f ′(x )=0有2个不相等的实根,且在⎝⎛⎭⎫12,3内有根.f ′(x )=x 2-ax +1,由f ′(x )=0有2个不相等的实根,得Δ=a 2-4>0,即a <-2或a >2.由f ′(x )=0在⎝⎛⎭⎫12,3内有根,得a =x +1x 在⎝⎛⎭⎫1
2,3内有解. 又x +1x ∈⎣⎡⎭⎫2,103,所以2≤a <10
3. 综上,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫2,10
3. 思维升华 函数极值的两类热点问题 (1)求函数f (x )极值的一般解题步骤
①确定函数的定义域;②求导数f ′(x );③解方程f ′(x )=0,求出函数定义域内的所有根;④列表检验f ′(x )在f ′(x )=0的根x 0左右两侧值的符号. (2)根据函数极值情况求参数的两个要领
①列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
②验证:求解后验证根的合理性.
跟踪训练 (1)函数f (x )=(x 2-1)2+2的极值点的个数为________. 答案 3
解析 ∵f (x )=x 4-2x 2+3,
∴由f ′(x )=4x 3-4x =4x (x +1)(x -1)=0,得 x =0或x =1或x =-1. 又当x <-1时,f ′(x )<0, 当-1<x <0时,f ′(x )>0, 当0<x <1时,f ′(x )<0, 当x >1时,f ′(x )>0,
∴x =0,1,-1都是f (x )的极值点.
(2)若函数f (x )=ax 2
2-(1+2a )x +2ln x (a >0)在区间⎝⎛⎭⎫12,1内有极大值,则a 的取值范围是________. 答案 (1,2)
解析 f ′(x )=ax -(1+2a )+2x =ax 2
-(2a +1)x +2
x
(a >0,x >0),若f (x )在区间⎝⎛⎭⎫12,1内有极大值,
即f ′(x )=0在⎝⎛⎭⎫12,1内有解.
则f ′(x )在区间⎝⎛⎭⎫12,1内先大于0,再小于0, 则⎩⎪⎨⎪⎧
f ′⎝⎛⎭⎫12>0,f ′(1)<0,即
⎩⎪⎨⎪⎧
14a -1
2
(2a +1)+212
>0,
a -(2a +1)+2<0,
解得1<a <2.
题型二 用导数求函数的最值
典例 已知函数f (x )=1-x x +k ln x ,k <1
e ,求函数
f (x )在⎣⎡⎦⎤1e ,e 上的最大值和最小值. 解 f ′(x )=-x -(1-x )x 2+k x =kx -1x
2.
①若k =0,则f ′(x )=-1
x 2在⎣⎡⎦⎤1e ,e 上恒有f ′(x )<0, 所以f (x )在⎣⎡⎦⎤
1e ,e 上单调递减.
②若k ≠0,则f ′(x )=kx -1
x
2=
k ⎝⎛⎭⎫x -1k x 2
.
(ⅰ)若k <0,则在⎣⎡⎦⎤
1e ,e 上恒有k ⎝⎛⎭⎫x -1k x 2
<0. 所以f (x )在⎣⎡⎦⎤
1e ,e 上单调递减, (ⅱ)若k >0,由k <1e
,
得1k >e ,则x -1
k <0在⎣⎡⎦⎤1e ,e 上恒成立, 所以k ⎝⎛⎭⎫x -1
k x 2
<0,
所以f (x )在⎣⎡⎦⎤
1e ,e 上单调递减.
综上,当k <1
e 时,
f (x )在⎣⎡⎦⎤1e ,e 上单调递减, 所以f (x )min =f (e)=1
e +k -1,
f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫1e =e -k -1. 引申探究
本例中若函数为“f (x )=ln x -1
2x 2”,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤1e ,e 上的最大值如何? 解 由f (x )=ln x -1
2x 2,
则f ′(x )=1
x -x =1-x 2x
,
因为当1e ≤x ≤e 时,令f ′(x )>0,得1
e ≤x <1;
令f ′(x )<0,得1<x ≤e ,
所以f (x )在⎣⎡⎭⎫1e ,1上单调递增,在(1,e]上单调递减, 所以f (x )max =f (1)=-12
.
思维升华 求函数f (x )在[a ,b ]上的最大值和最小值的步骤 (1)求函数在(a ,b )内的极值.
(2)求函数在区间端点的函数值f (a ),f (b ).
(3)将函数f (x )的极值与f (a ),f (b )比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值. 跟踪训练 设函数f (x )=x 3
-x 2
2
-2x +5,若对任意的x ∈[-1,2],都有f (x )>a ,则实数a 的取
值范围是________________.
答案 ⎝
⎛⎭⎫-∞,72 解析 由题意知,f ′(x )=3x 2-x -2, 令f ′(x )=0,得3x 2-x -2=0, 解得x =1或x =-2
3,
又f (1)=7
2,f ⎝⎛⎭⎫-23=15727, f (-1)=11
2,f (2)=7,
故f (x )min =72,∴a <7
2
.
题型三 函数极值和最值的综合问题
典例 已知函数f (x )=ax 2+bx +c
e x (a >0)的导函数y =
f ′(x )的两个零点为-3和0.
(1)求f (x )的单调区间;
(2)若f (x )的极小值为-e 3,求f (x )在区间[-5,+∞)上的最大值. 解 (1)f ′(x )=(2ax +b )e x -(ax 2+bx +c )e x
(e x )2
=-ax 2+(2a -b )x +b -c e x
.
令g (x )=-ax 2+(2a -b )x +b -c ,
因为e x >0,所以y =f ′(x )的零点就是g (x )=-ax 2+(2a -b )x +b -c 的零点且f ′(x )与g (x )符号相同.
又因为a >0,所以当-3<x <0时,g (x )>0,即f ′(x )>0, 当x <-3或x >0时,g (x )<0,即f ′(x )<0, 所以f (x )的单调递增区间是(-3,0), 单调递减区间是(-∞,-3),(0,+∞). (2)由(1)知,x =-3是f (x )的极小值点, 所以有⎩⎪⎨⎪⎧
9a -3b +c e -3
=-e 3
,g (0)=b -c =0,
g (-3)=-9a -3(2a -b )+b -c =0,
解得a =1,b =5,c =5, 所以f (x )=x 2+5x +5e x
.
因为f (x )的单调递增区间是(-3,0), 单调递减区间是(-∞,-3),(0,+∞),
所以f (0)=5为函数f (x )的极大值,
故f (x )在区间[-5,+∞)上的最大值取f (-5)和f (0)中的最大者,而f (-5)=5
e -5=5e 5>5=
f (0),
所以函数f (x )在区间[-5,+∞)上的最大值是5e 5.
思维升华 (1)求极值、最值时,要求步骤规范,含参数时,要讨论参数的大小. (2)求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过比较才能下结论. (3)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值. 跟踪训练 若函数f (x )=13x 3+x 2-2
3在区间(a ,a +5)上存在最小值,则实数a 的取值范围是
________. 答案 [-3,0)
解析 由题意,得f ′(x )=x 2+2x =x (x +2), 故f (x )在(-∞,-2),(0,+∞)上是增函数, 在(-2,0)上是减函数,作出其图象如图所示,
令13x 3+x 2-23=-2
3
,得 x =0或x =-3,则结合图象可知,
⎩
⎪⎨⎪⎧
-3≤a <0,a +5>0,解得a ∈[-3,0).
利用导数求函数的最值
典例 (16分)已知函数f (x )=ln x -ax (a ∈R ). (1)求函数f (x )的单调区间;
(2)当a >0时,求函数f (x )在[1,2]上的最小值.
思维点拨 (1)已知函数解析式求单调区间,实质上是求f ′(x )>0,f ′(x )<0的解区间,并注意定义域.
(2)先研究f (x )在[1,2]上的单调性,再确定最值是端点值还是极值. (3)两小问中,由于解析式中含有参数a ,要对参数a 进行分类讨论.
规范解答
解 (1)f ′(x )=1
x
-a (x >0),
①当a ≤0时,f ′(x )=1
x -a >0,即函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞).[2分]
②当a >0时,令f ′(x )=1x -a =0,可得x =1
a ,
当0<x <1
a 时,f ′(x )=1-ax x >0;
当x >1
a 时,f ′(x )=1-ax x <0,
故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,1
a , 单调递减区间为⎝⎛⎭
⎫1
a ,+∞.[6分] 综上可知,当a ≤0时,函数f (x )的单调递增区间为(0,+∞);
当a >0时,函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,1a ,单调递减区间为⎝⎛⎭
⎫1
a ,+∞.[7分] (2)①当1
a ≤1,即a ≥1时,函数f (x )在区间[1,2]上是减函数,所以f (x )的最小值是f (2)=ln 2
-2a .[8分]
②当1a ≥2,即0<a ≤1
2时,函数f (x )在区间[1,2]上是增函数,所以f (x )的最小值是f (1)=-a .[9
分]
③当1<1a <2,即1
2<a <1时,函数f (x )在⎣⎡⎦⎤1,1a 上是增函数,在⎣⎡⎦⎤1a ,2上是减函数.又f (2)-f (1)=ln 2-a ,
所以当1
2<a <ln 2时,最小值是f (1)=-a ;[11分]
当ln 2≤a <1时,最小值为f (2)=ln 2-2a .[13分]
综上可知,当0<a <ln 2时,函数f (x )的最小值是f (1)=-a ; 当a ≥ln 2时,函数f (x )的最小值是f (2)=ln 2-2a .[16分]
用导数法求给定区间上的函数的最值问题的一般步骤 第一步:(求导数)求函数f (x )的导数f ′(x );
第二步:(求极值)求f (x )在给定区间上的单调性和极值; 第三步:(求端点值)求f (x )在给定区间上的端点值;
第四步:(求最值)将f (x )的各极值与f (x )的端点值进行比较,确定f (x )的最大值与最小值;
第五步:(反思)反思回顾,查看关键点,易错点和解题规范.
1.已知函数f (x )=e x -eln x ,则f (x )的最小值为________. 答案 e
解析 ∵f ′(x )=e x
-e x =x e x
-e
x
,
由f ′(x )=0,解得x =1,
且当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减, 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增, ∴f (x )min =f (1)=e.
2.函数f (x )=1
3x 3-4x +4的极大值为________.
答案
283
解析 f ′(x )=x 2-4=(x +2)(x -2),
f (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减, 在(2,+∞)上单调递增, 所以f (x )的极大值为f (-2)=
283
. 3.已知e 为自然对数的底数,设函数f (x )=(e x -1)(x -1)k (k =1,2),则下列说法正确的是________.(填序号)
①当k =1时,f (x )在x =1处取得极小值; ②当k =1时,f (x )在x =1处取得极大值; ③当k =2时,f (x )在x =1处取得极小值; ④当k =2时,f (x )在x =1处取得极大值. 答案 ③
解析 当k =1时,f ′(x )=e x ·x -1,f ′(1)≠0, ∴x =1不是f (x )的极值点.
当k =2时,f ′(x )=(x -1)(x e x +e x -2), 显然f ′(1)=0,且在x =1附近的左侧f ′(x )<0, 当x >1时,f ′(x )>0, ∴f (x )在x =1处取得极小值.
4.函数f (x )=1
2x 2-ln x 的最小值为________.
答案 12
解析 f ′(x )=x -1x =x 2
-1
x
且x >0.
令f ′(x )>0,得x >1. 令f ′(x )<0,得0<x <1.
∴f (x )在x =1处取得极小值也是最小值, 且f (1)=12-ln 1=1
2
.
5.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值10,则f (2)=________. 答案 18
解析 ∵函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值10,∴f (1)=10,且f ′(1)=0,又f ′(x )=3x 2+2ax +b ,
∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1+a +b +a 2
=10,3+2a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-3,b =3或⎩
⎪⎨⎪⎧
a =4,
b =-11. 而当⎩
⎪⎨⎪⎧
a =-3,
b =3时,函数在x =1处无极值,故舍去.
∴f (x )=x 3+4x 2-11x +16,∴f (2)=18.
6.若函数f (x )=1
3x 3-⎝⎛⎭⎫1+b 2x 2+2bx 在区间[-3,1]上不是单调函数,则函数f (x )在R 上的极小值为________. 答案 2b -4
3
解析 f ′(x )=x 2-(2+b )x +2b =(x -b )(x -2), ∵函数f (x )在区间[-3,1]上不是单调函数, ∴-3<b <1,则由f ′(x )>0,得x <b 或x >2, 由f ′(x )<0,得b <x <2,
∴函数f (x )的极小值为f (2)=2b -4
3
.
7.已知函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,若x =-3是函数f (x )的一个极值点,则实数a =______. 答案 5
解析 f ′(x )=3x 2+2ax +3.
由题意知,-3是方程f ′(x )=0的根, 所以3×(-3)2+2a ×(-3)+3=0,解得a =5. 经检验,当a =5时,f (x )在x =-3处取得极值.
8.函数f (x )=x 3-3a 2x +a (a >0)的极大值是正数,极小值是负数,则a 的取值范围是________. 答案 ⎝⎛⎭
⎫2
2,+∞
解析 f ′(x )=3x 2-3a 2=3(x +a )(x -a ), 由f ′(x )=0得x =±a ,
当-a <x <a 时,f ′(x )<0,函数单调递减; 当x >a 或x <-a 时,f ′(x )>0,函数单调递增, ∴f (x )的极大值为f (-a ),极小值为f (a ).
∴f (-a )=-a 3+3a 3+a >0且f (a )=a 3-3a 3+a <0, 解得a >
2
2
. ∴a 的取值范围是⎝⎛
⎭
⎫22,+∞. 9.已知y =f (x )是奇函数,当x ∈(0,2)时,f (x )=ln x -ax ⎝⎛⎭⎫a >1
2,当x ∈(-2,0)时,f (x )的最小值为1,则a =________. 答案 1
解析 由题意知,当x ∈(0,2)时,f (x )的最大值为-1. 令f ′(x )=1x -a =0,得x =1
a ,
当0<x <1
a 时,f ′(x )>0;
当x >1
a
时,f ′(x )<0.
∴f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫
1a =-ln a -1=-1,解得a =1.
10.已知函数f (x )=-x 3+ax 2-4在x =2处取得极值,若m ∈[-1,1],则f (m )的最小值为________. 答案 -4
解析 f ′(x )=-3x 2+2ax ,由f (x )在x =2处取得极值知f ′(2)=0,即-3×4+2a ×2=0,故a =3.
由此可得f (x )=-x 3+3x 2-4.
f ′(x )=-3x 2+6x ,由此可得f (x )在(-1,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增, ∴当m ∈[-1,1]时,f (m )min =f (0)=-4. 11.(2017·北京)已知函数f (x )=e x cos x -x . (1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程; (2)求函数f (x )在区间⎣⎡⎦
⎤0,π
2上的最大值和最小值.
解 (1)因为f (x )=e x cos x -x ,
所以f ′(x )=e x (cos x -sin x )-1,所以f ′(0)=0, 又因为f (0)=1,
所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y -1=0. (2)设h (x )=e x (cos x -sin x )-1,则
h ′(x )=e x (cos x -sin x -sin x -cos x )=-2e x sin x . 当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π
2时,h ′(x )<0, 所以h (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π
2上单调递减. 所以对任意x ∈⎝⎛⎦⎤0,π
2有h (x )<h (0)=0, 即f ′(x )<0.
所以函数f (x )在区间⎣⎡⎦
⎤0,π
2上单调递减. 因此f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值为f (0)=1,最小值为f ⎝⎛⎭⎫π2=-π2
. 12.已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪
⎧
-x 3+x 2,x <1,a ln x ,x ≥1.
(1)求f (x )在区间(-∞,1)上的极小值和极大值点; (2)求f (x )在[-1,e](e 为自然对数的底数)上的最大值. 解 (1)当x <1时,f ′(x )=-3x 2+2x =-x (3x -2), 令f ′(x )=0,解得x =0或x =2
3
.
当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:
故当x =0时,函数f (x )取得极小值f (0)=0, 函数f (x )的极大值点为x =2
3
.
(2)①当-1≤x <1时,由(1)知,函数f (x )在[-1,0]和⎣⎡⎭⎫23,1上单调递减,在⎣⎡⎦⎤0,2
3上单调递增.
因为f (-1)=2,f ⎝⎛⎭⎫23=4
27,f (0)=0,
所以f (x )在[-1,1)上的最大值为2. ②当1≤x ≤e 时,f (x )=a ln x , 当a ≤0时,f (x )≤0;
当a >0时,f (x )在[1,e]上单调递增, 则f (x )在[1,e]上的最大值为f (e)=a .
故当a ≥2时,f (x )在[-1,e]上的最大值为a ; 当a <2时,f (x )在[-1,e]上的最大值为2.
13.函数f (x )=x 3-3x -1,若对于区间[-3,2]上的任意x 1,x 2,都有|f (x 1)-f (x 2)|≤t ,则实数t 的最小值是________. 答案 20
解析 因为f ′(x )=3x 2-3=3(x -1)(x +1),
令f ′(x )=0,得x =±1,可知-1,1为函数的极值点. 又f (-3)=-19,f (-1)=1,f (1)=-3,f (2)=1, 所以在区间[-3,2]上,f (x )max =1,f (x )min =-19. 由题设知在区间[-3,2]上,f (x )max -f (x )min ≤t , 从而t ≥20,所以t 的最小值是20.
14.设直线x =t 与函数h (x )=x 2,g (x )=ln x 的图象分别交于点M ,N ,则当MN 最小时,t 的值为________. 答案
2
2
解析 由已知条件可得MN =t 2-ln t , 设f (t )=t 2-ln t (t >0),则f ′(t )=2t -1
t ,
令f ′(t )=0,得t =22
, 当0<t <
22时,f ′(t )<0,当t >2
2时,f ′(t )>0, ∴当t =
2
2
时,f (t )取得最小值.
15.若函数f (x )=m ln x +(m -1)x 存在最大值M ,且M >0,则实数m 的取值范围是____________. 答案 ⎝⎛⎭
⎫e 1+e ,1
解析 f ′(x )=m
x +(m -1)=(m -1)x +m x
(x >0),
当m ≤0或m ≥1时,f (x )在(0,+∞)上单调,此时函数f (x )无最大值.当0<m <1时,令f ′(x )=0,则x =m
1-m ,∴当0<m <1时,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,m 1-m 上单调递增,在⎝⎛⎭⎫m 1-m ,+∞上单调递
减,∴当0<m <1时,函数f (x )有最大值,最大值M =f ⎝⎛⎭⎫m 1-m =m ln m 1-m -m .∵M >0,∴m ln
m
1-m -m >0,解得m >e
1+e ,
∴m 的取值范围是⎝⎛⎭
⎫e
1+e ,1.
16.已知函数f (x )=x ln x -a
2
x 2(a ∈R ).
(1)若a =2,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;
(2)若g (x )=f (x )+(a -1)x 在x =1处取得极小值,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =2时,f (x )=x ln x -x 2,
f ′(x )=ln x +1-2x ,f (1)=-1,f ′(1)=-1, 所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为x +y =0. (2)由已知得
g (x )=x ln x -a
2x 2+(a -1)x ,
则g ′(x )=ln x -ax +a ,
记h (x )=g ′(x )=ln x -ax +a ,则h (1)=0,h ′(x )=1
x -a =1-ax x
(x >0).
①当a ≤0,x ∈(0,+∞)时,h ′(x )>0,函数g ′(x )单调递增,所以当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0,当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,所以g (x )在x =1处取得极小值,满足题意; ②当0<a <1时,1
a
>1,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,1a 时,h ′(x )>0,故函数g ′(x )单调递增, 可得当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0,当x ∈⎝⎛⎭⎫1,1
a 时,g ′(x )>0,所以g (x )在x =1处取得极小值,满足题意;
③当a =1,x ∈(0,1)时,h ′(x )>0,g ′(x )在(0,1)内单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )<0,g ′(x )在(1,+∞)内单调递减, 所以当x ∈(0,+∞)时,g ′(x )≤0,g (x )单调递减,不合题意;
④当a >1,即0<1
a <1时,当x ∈⎝⎛⎭⎫1a ,1时,h ′(x )<0,g ′(x )单调递减,g ′(x )>0, 当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )<0,g ′(x )单调递减,g ′(x )<0, 所以g (x )在x =1处取得极大值,不合题意. 综上可知,实数a 的取值范围为{a |a <1}.。