设函数f(x)=x|x-1|+m,g(x)=lnx.(1)当m>1时,求函数y=f(x)在[0,m]上的最大值;(2)记函数p(x)=f(x)-g(x),若函数p(x)有零点,求m的取值范围.-数学

题目简介

设函数f(x)=x|x-1|+m,g(x)=lnx.(1)当m>1时,求函数y=f(x)在[0,m]上的最大值;(2)记函数p(x)=f(x)-g(x),若函数p(x)有零点,求m的取值范围.-数学

题目详情

设函数f(x)=x|x-1|+m,g(x)=lnx.
(1)当m>1时,求函数y=f(x)在[0,m]上的最大值;
(2)记函数p(x)=f(x)-g(x),若函数p(x)有零点,求m的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:韶关模拟

答案

(1)当x∈[0,1]时,f(x)=x(1-x)+m=-x2+x+m=-(x-class="stub"1
2
)2+m+class="stub"1
4

∴当x=class="stub"1
2
时,f(x)max=m+class="stub"1
4

当x∈(1,m]时,f(x)=x(x-1)+m=x2-x+m=(x-class="stub"1
2
)2+m-class="stub"1
4

∵函数y=f(x)在(1,m]上单调递增,∴f(x)max=f(m)=m2
m2≥m+class="stub"1
4
得:m2-m-class="stub"1
4
≥0
又m>1⇒m≥
1+
2
2

∴当m≥
1+
2
2
时,f(x)max=m2;
1<m<
1+
2
2
时,f(x)max=m+class="stub"1
4

(2)函数p(x)有零点即方程f(x)-g(x)=x|x-1|-lnx+m=0有解,
即m=lnx-x|x-1|有解
令h(x)=lnx-x|x-1|,当x∈(0,1]时,h(x)=x2-x+lnx
h′(x)=2x+class="stub"1
x
-1≥2
2
-1>0

∴函数h(x)在(0,1]上是增函数,∴h(x)≤h(1)=0
当x∈(1,+∞)时,h(x)=-x2+x+lnx.
h′(x)=-2x+class="stub"1
x
+1
=
-2x2+x+1
x
=-
(x-1)(2x+1)
x
<0
∴函数h(x)在(1,+∞)上是减函数,∴h(x)<h(1)=0
∴方程m=lnx-x|x-1|有解时,m≤0,
即函数p(x)有零点时m≤0

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