已知函数F(X)=0.5ax2+2x,g(x)=lnx,是否存在实数a>0
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已知函数f(x)=1/2ax^2+2x,g(x)=lnx.问是否存在实数a>0,使得方程g(x)/x=f'(x)-(2a+1)在区间(1/e,e)内只有两个不相等的实数根?若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:
f'(x)=ax+2,
令h(x)=g(x)-xf'(x)+(2a+1)x=lnx-ax"2+(2a-1)x,则
h'(x)=1/x-2ax+2a-1
=[-2ax^2+(2a-1)x+1]/x
=(-2ax-1)(x-1)/x
因a>0,x>0,所以-2ax-1<0
令h'(x)>0 得0<x<1,
所以h(x)在(0,1)增,在(1,正无穷)减,
由题,要使h(x)=0在(1/e,e)有两根,只需
h(1/e)<=0,且h(e)<=0
lnax^2+(2a-1)x 即
-1-a/e^2+(2a-1)/e<=0,
1-ae^2+(2a-1)e<=0
解得a<=(e-1)/(2e-e^2)=<0,
又a>0,故不存在这样的a
解:
f'(x)=ax+2,
令h(x)=g(x)-xf'(x)+(2a+1)x=lnx-ax"2+(2a-1)x,则
h'(x)=1/x-2ax+2a-1
=[-2ax^2+(2a-1)x+1]/x
=(-2ax-1)(x-1)/x
因a>0,x>0,所以-2ax-1<0
令h'(x)>0 得0<x<1,
所以h(x)在(0,1)增,在(1,正无穷)减,
由题,要使h(x)=0在(1/e,e)有两根,只需
h(1/e)<=0,且h(e)<=0
lnax^2+(2a-1)x 即
-1-a/e^2+(2a-1)/e<=0,
1-ae^2+(2a-1)e<=0
解得a<=(e-1)/(2e-e^2)=<0,
又a>0,故不存在这样的a
追问
你的答案错了,存在,我做出来了谢了
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