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已知函数f(x)=x(lnx

2023-08-12 08:13| 来源: 网络整理| 查看: 265

解题思路:(1)利用导数研究函数的极值,求导,f′(x)=lnx+1-2ax.令g(x)=lnx+1-2ax,由于函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点⇔g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根.对a分类讨论,解得即可.(2)先求出f′(x),令f′(x)=0,由题意可得lnx=2ax-1有两个解x1,x2⇔函数g(x)=lnx+1-2ax有且只有两个零点⇔g′(x)在(0,+∞)上的唯一的极值不等于0.利用导数与函数极值的关系即可得出.

(1)f(x)=xlnx-ax2(x>0),f′(x)=lnx+1-2ax.令g(x)=lnx+1-2ax,∵函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点,则g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根.g′(x)=[1/x]-2a=[1−2ax/x],当a≤0时,g′(x)>0,则函数g(x)在区间(0,+∞)单调递增,因此g(x)=0在区间(0,+∞)上不可能有两个实数根,应舍去.当a>0时,令g′(x)=0,解得x=[1/2a].令g′(x)>0,解得0<x<[1/2a],此时函数g(x)单调递增;令g′(x)<0,解得x>[1/2a],此时函数g(x)单调递减.∴当x=[1/2a]时,函数g(x)取得极大值.当x趋近于0与x趋近于+∞时,g(x)→-∞,要使g(x)=0在区间(0,+∞)上有两个实数根,则g([1/2a])=[1/ln2a]>0,解得0<a<[1/2].∴实数a的取值范围是(0,[1/2]).(2)由(1)得0<x1<[1/2a]<x2,f′(x1)=lnx1+1-2ax1=0,f′(x2)=lnx2+1-2ax2=0.且f(x1)=x1(lnx1-ax1)=x1(2ax1-1-ax1)=x1(ax1-1)<x1(-ax1)=-ax21<0,f(x2)=x2(lnx2-ax2)=x2(ax2-1)>1×(a×[1/2a]-1)=-[1/2].

点评:本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值,考查了等价转化方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.



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