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> 已知函数f(x)=ax2-2x+lnx.(Ⅰ)若f(x)无极值点,但其导函数f'(x)有零点,求a的值;(Ⅱ)若f(x)有两个极值点,求a的取值范围,并证明f(x)的极小值小于-32.-数学
已知函数f(x)=ax2-2x+lnx.(Ⅰ)若f(x)无极值点,但其导函数f'(x)有零点,求a的值;(Ⅱ)若f(x)有两个极值点,求a的取值范围,并证明f(x)的极小值小于-32.-数学
题目简介
已知函数f(x)=ax2-2x+lnx.(Ⅰ)若f(x)无极值点,但其导函数f'(x)有零点,求a的值;(Ⅱ)若f(x)有两个极值点,求a的取值范围,并证明f(x)的极小值小于-32.-数学
题目详情
已知函数f(x)=ax
2
-2x+lnx.
(Ⅰ)若f(x)无极值点,但其导函数f'(x)有零点,求a的值;
(Ⅱ)若f(x)有两个极值点,求a的取值范围,并证明f(x)的极小值小于
-
3
2
.
题型:解答题
难度:中档
来源:东莞二模
答案
解 (Ⅰ)首先,x>0
f
/
(x)=2ax-2+
class="stub"1
x
=
2a
x
2
-2x+1
x
f′(x)有零点而f(x)无极值点,表明该零点左右f′(x)同号,故a≠0,且2ax2-2x+1=0的△=0.由此可得
a=
class="stub"1
2
(Ⅱ)由题意,2ax2-2x+1=0有两不同的正根,故△>0,a>0.
解得:
0<a<
class="stub"1
2
设2ax2-2x+1=0的两根为x1,x2,不妨设x1<x2,
因为在区间(0,x1),(x2,+∞)上,f′(x)>0,
而在区间(x1,x2)上,f′(x)<0,故x2是f(x)的极小值点.
因f(x)在区间(x1,x2)上f(x)是减函数,如能证明
f(
x
1
+
x
2
2
)<-
class="stub"3
2
,则更有
f(
x
2
)<-
class="stub"3
2
由韦达定理,
x
1
+
x
2
2
=
class="stub"1
2a
,
f(
class="stub"1
2a
)=a(
class="stub"1
2a
)
2
-2(
class="stub"1
2a
)+ln
class="stub"1
2a
=ln
class="stub"1
2a
-
class="stub"3
2
•
class="stub"1
2a
令
class="stub"1
2a
=t
,其中设
g(t)=lnt-
class="stub"3
2
t+
class="stub"3
2
,
利用导数容易证明g(t)当t>1时单调递减,而g(1)=0,
∴g(t)=lnt-
class="stub"3
2
t+
class="stub"3
2
<0,
因此f(
class="stub"1
2a
)<-
class="stub"3
2
,
从而有f(x)的极小值f(x2)<-
class="stub"3
2
.
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答案
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(Ⅱ)由题意,2ax2-2x+1=0有两不同的正根,故△>0,a>0.
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设2ax2-2x+1=0的两根为x1,x2,不妨设x1<x2,
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