数学高手来!已知函数f(x)=x-alnx,g(x)=-1+a/x,a∈R,(1)若a=1,求函数f(x)极值(2)设函数h 5
已知函数f(x)=x-alnx,g(x)=-1+a/x,a∈R,(1)若a=1,求函数f(x)极值(2)设函数h(x)=f(x)-g(x),求函数h(x)的单调区间(3)...
已知函数f(x)=x-alnx,g(x)=-1+a/x,a∈R,(1)若a=1,求函数f(x)极值(2)设函数h(x)=f(x)-g(x),求函数h(x)的单调区间 (3)若在区间[1,e](e=2.718...)上存在一点x0,使得f(x0)<g(x0)成立,求a的取值范围 具体 O(∩_∩)O谢谢
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解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),(1分)
当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1-
1x=
x-1x,(2分)
x(0,1)1(1,+∞)f'(x)-0+f(x)极小(3分)
所以f(x)在x=1处取得极小值1.(4分)
(Ⅱ)h(x)=x+
1+ax-alnx,
h′(x)=1-
1+ax2-
ax=
x2-ax-(1+a)x2=
(x+1)[x-(1+a)]x2(6分)
①当a+1>0时,即a>-1时,在(0,1+a)上h'(x)<0,在(1+a,+∞)上h'(x)>0,
所以h(x)在(0,1+a)上单调递减,在(1+a,+∞)上单调递增;(7分)
②当1+a≤0,即a≤-1时,在(0,+∞)上h'(x)>0,
所以,函数h(x)在(0,+∞)上单调递增.(8分)
( III)在[1,e]上存在一点x0,使得f(x0)<g(x0)成立,即
在[1,e]上存在一点x0,使得h(x0)<0,
即函数h(x)=x+
1+ax-alnx在[1,e]上的最小值小于零.(9分)
由(Ⅱ)可知
①即1+a≥e,即a≥e-1时,h(x)在[1,e]上单调递减,
所以h(x)的最小值为h(e),
由h(e)=e+
1+ae-a<0可得a>
e2+1e-1,
因为e2+1e-1>e-1,
所以a>
e2+1e-1;(10分)
②当1+a≤1,即a≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增,
所以h(x)最小值为h(1),由h(1)=1+1+a<0可得a<-2;(11分)
③当1<1+a<e,即0<a<e-1时,可得h(x)最小值为h(1+a),
因为0<ln(1+a)<1,
所以,0<aln(1+a)<a
故h(1+a)=2+a-aln(1+a)>2
此时,h(1+a)<0不成立.(12分)
综上讨论可得所求a的范围是:a>
e2+1e-1或a<-2.(13分)
能采纳否??
当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1-
1x=
x-1x,(2分)
x(0,1)1(1,+∞)f'(x)-0+f(x)极小(3分)
所以f(x)在x=1处取得极小值1.(4分)
(Ⅱ)h(x)=x+
1+ax-alnx,
h′(x)=1-
1+ax2-
ax=
x2-ax-(1+a)x2=
(x+1)[x-(1+a)]x2(6分)
①当a+1>0时,即a>-1时,在(0,1+a)上h'(x)<0,在(1+a,+∞)上h'(x)>0,
所以h(x)在(0,1+a)上单调递减,在(1+a,+∞)上单调递增;(7分)
②当1+a≤0,即a≤-1时,在(0,+∞)上h'(x)>0,
所以,函数h(x)在(0,+∞)上单调递增.(8分)
( III)在[1,e]上存在一点x0,使得f(x0)<g(x0)成立,即
在[1,e]上存在一点x0,使得h(x0)<0,
即函数h(x)=x+
1+ax-alnx在[1,e]上的最小值小于零.(9分)
由(Ⅱ)可知
①即1+a≥e,即a≥e-1时,h(x)在[1,e]上单调递减,
所以h(x)的最小值为h(e),
由h(e)=e+
1+ae-a<0可得a>
e2+1e-1,
因为e2+1e-1>e-1,
所以a>
e2+1e-1;(10分)
②当1+a≤1,即a≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增,
所以h(x)最小值为h(1),由h(1)=1+1+a<0可得a<-2;(11分)
③当1<1+a<e,即0<a<e-1时,可得h(x)最小值为h(1+a),
因为0<ln(1+a)<1,
所以,0<aln(1+a)<a
故h(1+a)=2+a-aln(1+a)>2
此时,h(1+a)<0不成立.(12分)
综上讨论可得所求a的范围是:a>
e2+1e-1或a<-2.(13分)
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①h(x)=f(x)-g(x)
=x-alnx+(a+1)/x
当a≤-1时,h'(x)>0,h(x)在(0,+∞)单调递增,当a>-1时,在(a+1,+∞)单调递增
=x-alnx+(a+1)/x
当a≤-1时,h'(x)>0,h(x)在(0,+∞)单调递增,当a>-1时,在(a+1,+∞)单调递增
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太麻烦 只能告诉你 用导数的知识去解决
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