已知函数f(x)=12x2−(1+a)x+alnx,其中a>0.

已知函数f(x)=
1
2
x2−(1+a)x+alnx
,其中a>0.
(Ⅰ) 求函数f(x)的极小值点;
(Ⅱ)若曲线y=f(x)在点A(m,f(m)),B(n,f(n))处的切线都与y轴垂直,问是否存在常数a,使函数y=f(x)在区间[m,n]上存在零点?如果存在,求a的值:如果不存在,请说明理由.
请考生在22,23,24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时用2B铅笔在答题卡把所选题目的题号涂黑.
_小皮皮_ 1年前 已收到3个回答 举报

KK_Beni 幼苗

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解题思路:(I)先求出其导函数以及导数为0的根,通过比较两根的大小找到函数的单调区间,进而求出f(x)的极小值;
(II)对于存在性问题,可先假设存在,即假设存在常数a,使函数y=f(x)在区间[m,n]上存在零点,再利用零点存在定理得出不等式:lna≥
a
2
+1
,下面利用 导数证明此不等式不成立,出现矛盾,则说明假设不成立,即不存在;否则存在.

(Ⅰ)f′(x)=x−(1+a)+
a
x=
x2−(1+a)x+a
x=
(x−1)(x−a)
x
令f'(x)=0,得到x1=1,x2=a.
(1)当a=1时,f(x)在定义域单调递增,没有极小值点.
(2)当a>1时,x变化时.f′(x),f(x)的变化情况如表:

所以x=1是函数的极大值点,x=a是函数的极小值点;
(3)当0<a<1时,x变化时.f′(x),f(x)的变化情况如表:

所以x=1是函数的极小值点,x=a是函数的极大值点;
综上所述.当0<a<1时,x=1是函数的极小值点;当a>1时,x=a是函数的极小值点;
(II)若曲线y=f(x)在点A(m,f(m)),B(n,f(n))处的切线都与y轴垂直,则f′(m)=0,f′(n)=0,
由(I)的讨论知,m=1,n=a或m=a,n=1,f(1)=-[1/2]-a,f(a)=-
a2
2-a+alna.
∴函数y=f(x)在区间[m,n]上存在零点,且单调,则有f(1)f(a)≤0,
即(-[1/2]-a)(-
a2
2-a+alna)≤0,
∴(
a2
2+a-alna)≤0,故lna≥
a
2+1,
下面证明此不等式不成立.
令g(a)=lna−
a
2−1,则g′(a)=[1/a]-[1/2]=[2−a/2a],
于是当a∈(0,2),g′(a)>0,a∈(2,+∞),g′(a)<0,
所以,g(a)在(0,2)单调递增,在[2,+∞)单调递减,
所以函数g(a)=lna−
a
2−1在a=2取得最大值g(2)=ln2-2<0.
所以g(a)=lna−
a
2−1≤g(2)<0,所以lna<
a
2+1.
故不存在满足要求的常数a.-------(12分)

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究曲线上某点切线方程.

考点点评: 本题第一问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.

1年前

4

女人是BOSS 幼苗

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f'(x)=2x-1+a/x=(2x²-x+a)/x
因为定义域是x>0,△=1-8a
所以
当a≥1/8时,△≤0,所以(0,+∞)递增;
当a<1/8时,(0,(1+√(1-8a))/4)递减,((1-√(1-8a))/4,+∞)递增

1年前

2

bacon 幼苗

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f′(x)=x-(1+a)+ax=(x^2-(1+a)x+a)x=(x-1)(x-a)x
由于x>0,a>0
①当0②当a>1时,f(x)在x=a时取得极小值,为(-1/2 a^2-a+alna)

1年前

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