(2014•潍坊二模)已知函数f(x)=ax+x2-xlna(a>0且a≠1).

(2014•潍坊二模)已知函数f(x)=ax+x2-xlna(a>0且a≠1).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)a>l,证明:当x∈(0,+∞)时,f(x)>f(-x);
(Ⅲ)若对任意x1,x2,x1≠x2,且当f(x1)=f(x2)时,有x1+x2<0,求a的取值范围.
爱江 1年前 已收到1个回答 举报

龙老 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)通过对函数求导确定单调区间,(Ⅱ)设出新函数,通过对新函数求导找到单调区间,确定最小值,从而问题得解,(Ⅲ)对a进行讨论,由前两问综合得出.

(Ⅰ)f′(x)=ax•lna+2x-lna,
令g(x)=f′(x),
∴g′(x)=ax(lna)2+2>0,
∴g(x)是(-∞,+∞)上的增函数,
∵g(0)=0,
∴x>0时,g(x)>g(0)=0,此时f′(x)>0,
x<0时,g(x)<g(0)=0,此时f′(x)<0,
∴f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递增.
(Ⅱ)设h(x)=f(x)-f(-x)=ax-a-x-2xlna,
∴h′(x)=(ax+a-x)lna-2lna,
∵a>1,故lna>0,
∴h′(x)≥2
ax•a−xlna-2lna=2lna-2lna=0,
∴h(x)在(0,+∞)单调递增;
∴h(x)>h(0)=0,
即x∈(0,+∞)时,f(x)>f(-x).
(Ⅲ)由于x1≠x2,且f(x1)=fx2),
由(Ⅰ)知x1,x2异号,不妨设x1<0,x2>0,则x1,-x2∈(-∞,0),
由(Ⅱ)知:当a>1时,f(x1)=f(x2)>f(-x2),
∵x∈(-∞,0)时,f(x)单调递减,故x1<-x2,∴x1+x2<0,即a>1适合题意;
当0<a<1时,lna<0,由(Ⅱ)h(x)=ax-a-x-2xlna
h′(x)=(ax+a-x)lna-2lna≤2lna-2lna=0,
∴h(x)在(0,+∞)单调递减,h(x)<h(0)=0,
即f(x)<f(-x),故f(x1)=f(x2)<f(-x2),
∵x∈(-∞,0)时,f(x)单调递减,
x1>-x2,x1+x2>0,即0<a<1不合题意,
综上:a>1.

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考察了导数的综合应用,函数的单调性,分类讨论思想,是一道综合题.

1年前

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