已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2.(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;(2)若函数y=
已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2.(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;(2)若函数y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共...
已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2.(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值;(2)若函数y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共点,求实数a的值;(3)若函数y=f(x)+g(x)有两个不同的极值点x1,x2(x1<x2),且x2-x1>ln2,求实数a的取值范围.
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(1)由f′(x)=lnx+1=0,可得x=
∴①0<t<
时,函数f(x)在(t,
)上单调递减,在(
,t+2)上单调递增
∴函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值为f(
)=?
;
②当t≥
时,f(x)在[t,t+2]上单调递增,∴f(x)min=f(t)=tlnt,
∴f(x)min=
;
(2)函数y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共点,等价于f(x)-g(x)=xlnx+x2-ax+2=0在(0,+∞)上有且只有一根,即a=lnx+x+
在(0,+∞)上有且只有一根
令h(x)=lnx+x+
,则h′(x)=
∴x∈(0,1)时,h′(x)<0,函数单调递减;x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,函数单调递增
∴a=h(x)min=h(1)=3
(3)y=f(x)+g(x)=xlnx-x2+ax-2,则y′=lnx-2x+1+a
题意即为y′=lnx-2x+1+a=0有两个不同的实根x1,x2(x1<x2),
即a=-lnx+2x-1有两个不同的实根x1,x2(x1<x2),
等价于直线y=a与函数G(x)=-lnx+2x-1的图象有两个不同的交点
∵G′(x)=?
+2,∴G(x)在(0,
)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增
画出函数图象的大致形状(如右图),
由图象知,当a>G(x)min=G(
)=ln2时,x1,x2存在,且x2-x1的值随着a的增大而增大
而当x2-x1=ln2时,由题意
1 |
e |
∴①0<t<
1 |
e |
1 |
e |
1 |
e |
∴函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值为f(
1 |
e |
1 |
e |
②当t≥
1 |
e |
∴f(x)min=
|
(2)函数y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共点,等价于f(x)-g(x)=xlnx+x2-ax+2=0在(0,+∞)上有且只有一根,即a=lnx+x+
2 |
x |
令h(x)=lnx+x+
2 |
x |
(x+2)(x?1) |
x2 |
∴x∈(0,1)时,h′(x)<0,函数单调递减;x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,函数单调递增
∴a=h(x)min=h(1)=3
(3)y=f(x)+g(x)=xlnx-x2+ax-2,则y′=lnx-2x+1+a
题意即为y′=lnx-2x+1+a=0有两个不同的实根x1,x2(x1<x2),
即a=-lnx+2x-1有两个不同的实根x1,x2(x1<x2),
等价于直线y=a与函数G(x)=-lnx+2x-1的图象有两个不同的交点
∵G′(x)=?
1 |
x |
1 |
2 |
1 |
2 |
画出函数图象的大致形状(如右图),
由图象知,当a>G(x)min=G(
1 |
2 |
而当x2-x1=ln2时,由题意
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