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正柳 幼苗
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(Ⅰ)∵h(x)=2x+
a2
x+lnx,其定义域为(0,+∞),…(1分)
∴h′(x)=2−
a2
x2+
1
x,
x∈(0,+∞)…(2分)
∵x=1是函数h(x)的极值点,
∴h'(1)=0,即3-a2=0
∵a>0,∴a=
3.…(4分)
经检验当a=
3时,x=1是函数h(x)的极值点,
∴a=
3…(5分)
(Ⅱ)对任意的x1∈[1,e],都存在x2∈[1,e]使得f(x1)<g(x2)
成立等价于f(x)max<g(x)max…(6分)
当x∈[1,e]时,g′(x)=1+
1
x>0,
∴函数g(x)=x+lnx在[1,e]上是增函数,
∴g(x)max=g(e)=e+1…(7分)
f′(x)=1−
a2
x2=
(x+a)(x−a)
x2,x∈[1,e],a>0
①当0<a≤1时,x∈[1,e],f′(x)=
(x+a)(x−a)
x2≥0,
∴函数f(x)=x+
a2
x在[1,e]上是增函数,
∴f(x)max=f(e)=e+
a2
ee+
a2
e<e+1
即f(x)max<g(x)max恒成立,满足题意;…(9分)
②当1<a<e时,若1≤x<a,则f′(x)=
(x+a)(x−a)
x2<0,
若a<x≤e,则f′(x)=
(x+a)(x−a)
x2>0
∴函数f(x)=x+
a2
x在[1,a)上是减函数,在(a,e]上是增函数,
而f(1)=1+a2,f(e)=e+
a2
e
a)f(1)<f(e)即1<a<
e时,
f(x)max=f(e)=e+
a2
e,e+
a2
e<e+1
即f(x)max<g(x)max恒成立;
b)f(1)≥f(e)即
e≤a≤e时,
f(x)max=f(1)=1+a2
此时,f(x)max≥g(x)max,不合题意; …(12分)
③当a≥e时,x∈[1,e],f′(x)=
(x+a)(x−a)
x2≤0,
∴函数f(x)=x+
a2
x在[1,e]上是减函数,
∴f(x)max=f(1)=1+a2
此时,f(x)max>g(x)max,不合题意; …(13分)
综上知,a的取值范围为(0,
e).…(14分)
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数在某点取得极值的条件.
考点点评: 本题考查利用导数求函数最的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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