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)

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)





<0,0<x<e
=0,x=e
>0,x>e

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,
G′(x)=
a
x
-2

(ⅰ)若0<a≤2,当x≥1时,G′(x)=
a
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=
a
2
>1

则当1≤x≤
a
2
时,G′(x)=
a
x
-2≥0

故G(x)在[1,
a
2
]
上为增函数,
所以当1≤x≤
a
2
时,G(x)≥G(1)=a-2>0,即F"(x)>0,
则F(x)在[1,
a
2
]
上为增函数,
所以当1<x<
a
2
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.
题型:解答题难度:一般| 查看答案
已知


m
=(asinx,cosx),


n
=(sinx,bsinx)
,其中a,b,x∈R.若f(x)=


m


n
满足f(
π
6
)=2
,且f(x)的导函数f"(x)的图象关于直线x=
π
12
对称.
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)若关于x的方程f(x)+log2k=0在区间[0,
π
2
]
上总有实数解,求实数k的取值范围.
题型:解答题难度:一般| 查看答案
定义在R上的函数f(x)是奇函数,则f(0)的值为______.
题型:填空题难度:简单| 查看答案
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.
题型:解答题难度:一般| 查看答案
已知函数f(x)=ax3+bsinx+1且f(1)=5,则f(-1)=______.
题型:填空题难度:一般| 查看答案
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