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风儿飘2003 幼苗
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(1)依题意,知f(x)的定义域为(0,+∞).
当a=0时,f(x)=2lnx+
1
x,f′(x)=
2
x-
1
x2=
2x-1
x2.
令f'(x)=0,解得x=
1
2.
当0<x<
1
2时,f'(x)<0;当x>
1
2时,f'(x)>0.
又f(
1
2)=2-2ln2,所以f(x)的极小值为2-2ln2,无极大值.
(2)f′(x)=
2-a
x-
1
x2+2a=
2ax2+(2-a)x-1
x2.
令f'(x)=0,解得x1=-
1
a,x2=
1
2.
若a>0,令f'(x)<0,得0<x<
1
2;令f'(x)>0,得x>
1
2.
若a<0,
①当a<-2时,-
1
a<
1
2,令f'(x)<0,得0<x<-
1
a或x>
1
2;
令f'(x)>0,得-
1
a<x<
1
2.
②当a=-2时,f′(x)=-
(2x-1)2
x2≤0.
③当-2<a<0时,得-
1
a>
1
2,
令f'(x)<0,得0<x<
1
2或x>-
1
a;令f'(x)>0,得[1/2<x<-
1
a].
综上所述,当a>0时,f(x)的递减区间为(0,
1
2),递增区间为(
1
2,+∞).
当a<-2时,f(x)的递减区间为(0,-
1
a),(
1
2,+∞);递增区间为(-
1
a,
1
2).
当a=-2时,f(x)递减区间为(0,+∞).
当-2<a<0时,f(x)的递减区间为(0,
1
2),(-
1
a,+∞),递增区间为(
1
2,-
1
a).
(3)当a=2时,f(x)=
1
x+4x,
由f′(x)=-
1
x2+4=
4x2-1
x2,知x∈[
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2 ,6+n+
1
n]时,f'(x)≥0.f(x)min=f(
1
2)=4,f(x)max=f(6+n+
1
n).
依题意得:mf(
1
2)<4f(6+n+
1
n)对一切正整数成立.
令k=6+n+
1
n,则k≥8(当且仅当n=1时取等号).
又f(k)在区间[6+n+
1
n,+∞)单调递增,得f(k)min=32
1
8,
故m<32
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8,又m为正整数,得m≤32,
当m=32时,存在a1=a2═a32=
1
2,am+1=am+2=am+3=am+4=8,对所有n满足条件.所以,正整数m的最大值为32.
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 题考查利用导函数来研究函数的极值.在利用导函数来研究函数的极值时,分三步①求导函数,②求导函数为0的根,③判断根左右两侧的符号,若左正右负,原函数取极大值;若左负右正,原函数取极小值.
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