已知函数f(x)=x2-2x+alnx+1有两个极值点x1,x2,且x1<x2.

已知函数f(x)=x2-2x+alnx+1有两个极值点x1,x2,且x1<x2
(1)求实数a的取值范围,并讨论f(x)的单调性;
(2)证明:f(x2)>[1−2ln2/4].
圣斗士-一辉 1年前 已收到1个回答 举报

muyun329 幼苗

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解题思路:(1)已知函数f(x)=x2-2x+alnx+1有两个极值点x1,x2可化为f′(x)=
2x2−2x+a
x
=0有两个不同的正根x1,x2,从而解得;再由导数的正负写出函数的单调区间.
(2)由根与系数的关系可得,x1+x2=1,x1x2=[a/2],从而a=2x2(1-x2),代入化简可得f(x2)=(x2-1)2+2x2(1-x2)lnx2,([1/2]<x2<1),令h(t)=(t-1)2+2t(1-t)lnt,([1/2]<t<1),求导判断函数的单调性,从而证明上式成立.

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=
2x2−2x+a
x,
∵函数f(x)=x2-2x+alnx+1有两个极值点x1,x2,且x1<x2
∴f′(x)=
2x2−2x+a
x=0有两个不同的根x1,x2,且0<x1<x2


△=4−8a>0

1
2a>0
解得,0<a<
1
2,
此时,f(x)在(0,x1)和(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减;
(2)证明:由(1)知,
x1+x2=1,x1x2=[a/2],则a=2x2(1-x2),
因此,f(x2)=(x2-1)2+alnx2=(x2-1)2+2x2(1-x2)lnx2,([1/2]<x2<1)
令h(t)=(t-1)2+2t(1-t)lnt,([1/2]<t<1)则
h′(t)=2(t-1)+[2(1-2t)lnt+2(1-t)]=2(1-2t)lnt,
∵[1/2]<t<1,∴1-2t<0,lnt<0,
∴h′(t)>0,
即h(t)在([1/2],1)上单调递增,
则h(t)>h([1/2])=[1−2ln2/4],
即f(x2)>[1−2ln2/4].

点评:
本题考点: 函数在某点取得极值的条件.

考点点评: 本题考查了导数的综合应用,同时考查了根与系数的关系,化简比较繁琐,注意要细心,属于难题.

1年前

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