已知函数f(x)=2ax-1x-(2+a)lnx(a≥0).(1)当a=0时,求f(x)的极值;(2)当a>0时,讨论f(x)
已知函数f(x)=2ax-1x-(2+a)lnx(a≥0).(1)当a=0时,求f(x)的极值;(2)当a>0时,讨论f(x)的单调性;(3)若对任意的a∈(2,3),x...
已知函数f(x)=2ax-1x-(2+a)lnx(a≥0).(1)当a=0时,求f(x)的极值;(2)当a>0时,讨论f(x)的单调性;(3)若对任意的a∈(2,3),x1,x2∈[1,3],恒有(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|成立,求实数m的取值范围.
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(1)当a=0时,f(x)=?
?2lnx?f、(x)=
?
=
(x>0)…(2分)
由f、(x)=
>0,解得x<
,可知f(x)在(0,
)上是增函数,在(
,+∞)上是减函数.…(4分)
∴f(x)的极大值为f(
)=2ln2?2,无极小值.…(5分)
(2)f(x)=2ax?
?(2+a)lnx?f、(x)=2a+
?(2+a)
=
.①当0<a<2时,f(x)在(0,
)和(
,+∞)上是增函数,在(
,
)上是减函数;…(7分)
②当a=2时,f(x)在(0,+∞)上是增函数; …(8分)
③当a>2时,f(x)在(0,
)和(
,+∞)上是增函数,在(
,
)上是减函数 (9分)
(3)当2<a<3时,由(2)可知f(x)在[1,3]上是增函数,
∴|f(x1)?f(x2)|≤f(3)?f(1)=4a?(2+a)ln3?
.…(10分)
由(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|对任意的a∈(2,3),x1,x2∈[1,3]恒成立,
∴(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|max…(11分)
即(m?ln3)a?2ln3>4a?(2+a)ln3?
对任意2<a<3恒成立,
即m>4?
对任意2<a<3恒成立,…(12分)
由于当2<a<3时,
1 |
x |
1 |
x2 |
2 |
x |
1?2x |
x2 |
由f、(x)=
1?2x |
x2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
∴f(x)的极大值为f(
1 |
2 |
(2)f(x)=2ax?
1 |
x |
1 |
x2 |
1 |
x |
2ax2?(2+a)x+1 |
x2 |
.①当0<a<2时,f(x)在(0,
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2 |
1 |
a |
1 |
2 |
1 |
a |
②当a=2时,f(x)在(0,+∞)上是增函数; …(8分)
③当a>2时,f(x)在(0,
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a |
1 |
2 |
1 |
a |
1 |
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(3)当2<a<3时,由(2)可知f(x)在[1,3]上是增函数,
∴|f(x1)?f(x2)|≤f(3)?f(1)=4a?(2+a)ln3?
4 |
3 |
由(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|对任意的a∈(2,3),x1,x2∈[1,3]恒成立,
∴(m-ln3)a-2ln3>|f(x1)-f(x2)|max…(11分)
即(m?ln3)a?2ln3>4a?(2+a)ln3?
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即m>4?
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3a |
由于当2<a<3时,
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