设函数f(x)=ax•lnx(a>0).(Ⅰ)当a=2时,判断函数g(x)=f(x)-4(x-1)的零点的个数,并且说明理由;(Ⅱ)若对所有x≥1,都有f(x)
题型:解答题难度:一般来源:温州模拟
设函数f(x)=ax•lnx(a>0). (Ⅰ)当a=2时,判断函数g(x)=f(x)-4(x-1)的零点的个数,并且说明理由; (Ⅱ)若对所有x≥1,都有f(x)≤x2-1,求正数a的取值范围. |
答案
(Ⅰ)当a=2时,g(x)=f(x)-4(x-1)=2xlnx-4x+4的定义域是(0,+∞)求导,得g′(x)=2(lnx-1) 所以,g(x)在(0,e)上为减函数,在(e,+∞)上为增函数,g(x)min=g(e)=2(2-e)<0. 又g(1)=0,根据g(x)在(0,e)上为减函数, 则g(x)在(0,e)上恰有一个零点; 又g(e2)=4>0,则g(e)g(e2)<0, 所以g(x)在(e,e2)上恰有一个零点, 再根据g(x)在(e,+∞)上为增函数,g(x)在(e,+∞)上恰有一个零点. 综上所述,函数g(x)=f(x)-4(x-1)的零点的个数为2. (Ⅱ)令F(x)=f(x)-(x2-1)=axlnx-x2+1(a>0,x≥1), 求导,再令G(x)=F"(x)=a(lnx+1)-2x, 则G′(x)=-2 (ⅰ)若0<a≤2,当x≥1时,G′(x)=-2≤0, 故G(x)在[1,+∞)上为减函数, 所以当x≥1时,G(x)≤G(1)=a-2≤0,即F"(x)≤0, 则F(x)在[1,+∞)上为减函数, 所以当x≥1时,F(x)≤F(1)=0,即f(x)≤x2-1成立; (ⅱ)若a>2,方程G"(x)=0的解为x=>1, 则当1≤x≤时,G′(x)=-2≥0, 故G(x)在[1,]上为增函数, 所以当1≤x≤时,G(x)≥G(1)=a-2>0,即F"(x)>0, 则F(x)在[1,]上为增函数, 所以当1<x<时,F(x)>F(1)=0,即f(x)>x2-1成立,此时不合题意. 综上,满足条件的正数a的取值范围是(0,2]. |
举一反三
已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],其中e是自然常数,a∈R. (1)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值; (2)若f(x)≥3恒成立,求a的取值范围. |
已知=(asinx,cosx),=(sinx,bsinx),其中a,b,x∈R.若f(x)=•满足f()=2,且f(x)的导函数f"(x)的图象关于直线x=对称. (Ⅰ)求a,b的值; (Ⅱ)若关于x的方程f(x)+log2k=0在区间[0,]上总有实数解,求实数k的取值范围. |
定义在R上的函数f(x)是奇函数,则f(0)的值为______. |
已知函数f(x)=x3-ax3+bx+c(a,b,c∈R),若函数f(x)在x=-1和x=3时取得极值 (1)求a,b (2)当x∈[-2,6]时,f(x)<2|c|恒成立,求c的取值范围. |
已知函数f(x)=ax3+bsinx+1且f(1)=5,则f(-1)=______. |
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