已知函数f(x)=[1−x/ax]+lnx(x>0).

已知函数f(x)=[1−x/ax]+lnx(x>0).
(1)当a=1时,求f(x)在[[1/2],2]上的最小值;
(2)若函数f(x)在[[1/2],+∞)上为增函数,求正实数a的取值范围;
(3)若关于x的方程1-x+2xlnx-2mx=0在区间[[1/e],e]内恰有两个相异的实根,求实数m的取值范围.
asdsauu0kk0 1年前 已收到1个回答 举报

yejiulin 幼苗

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解题思路:(1)当a=1时,可求得f(x)、f′(x),由f′(x)=0,得x=1,求出函数的极值、端点处函数值,然后进行比较即可;
(2)利用导数求出f(x)的增区间,由题意可知[[1/2],+∞)为增区间的子集,由此可得a的范围;
(3)方程可变为[1−x/2x+lnx=m,则问题等价于函数g(x)=
1−x
2x
+lnx
的图象与函数y=m的图象在区间[
1
e],e]内恰有两个交点.利用导数研究函数g(x)的性质、极值、端点处函数值,画出草图,借助图象可得m的范围;

(1)当a=1时,f(x)=[1/x+lnx−1,f′(x)=
1
x−
1
x2=
x−1
x2],
令f′(x)=0,得x=1,
于是,当[1/2]<x<1时,f′(x)<0,当1<x<2时,f′(x)>0,
所以当x=1时f(x)取得极小值,且f(1)=0,
又f([1/2])=1-ln2,f(2)=ln2-[1/2],
所以当x=1时函数f(x)取得最小值0.
(2)f′(x)=
1
x−
1
ax2=
ax−1
ax2,
因为a为正实数,由定义域知x>0,
所以函数的单调递增区间为[
1
a,+∞),
又函数f(x)在[
1
2,+∞)上为增函数,所以0<
1
a≤
1
2,
所以a≥2;
(3)方程1-x+x2lnx-2mx=0在区间[[1/e],e]内恰有两个相异的实数根,
推得方程[1−x/2x+lnx−m=0在区间[
1
e],e]内恰有两个相异的实数根,即方程[1−x/2x+lnx=m在区间[
1
e],e]内恰有两个相异的实数根,
则函数g(x)=
1−x
2x+lnx的图象与函数y=m的图象在区间[[1/e],e]内恰有两个交点.
考察函数g(x)=
1−x
2x+lnx,g′(x)=−
1
2x2+
1
x=
2x−1
2x2,则g(x)在区间[
1
e,
1
2]为减函数,在[
1

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数的零点与方程根的关系;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查利用导数研究函数的最值、函数的单调性及函数的零点问题,考查函数思想、数形结合思想、转化思想.

1年前

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