已知函数f(x)=(a-1/2) x 2 lnx(a∈R).(Ⅰ)当a=1时, 40
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(1)首先对f(x)求导 f'(x)=x+1/x,
令f'(x)=x+1/x=0,f'(x)恒大于0,说明它是递增函数,
所以在歼碰码两个端点取最大跟最小,最小为f(1)=1/2 ,最大为f(e)=1/2e^2+1
(2)在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图像恒在直线y=2ax的下方
也就是说f(x)<2ax对于一切x∈(1,+∞)恒成立
即
(a-0.5)x^2+lnx<2ax 对于一切x∈(1,+∞)恒成立
(2x-x^2)a>lnx-0.5x^2
1.
1<x<2时2x-x^2>0
a>(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
令g(x)=(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
求导得:
g'(x)={[(1/x)-x]/(x^2-2x)}-[2(x-1)(lnx-0.5x^2)/吵芹(x^2-2x)^2]
=[2-x^2-x+2(x-1)lnx]/(x^2-2x)^2
令g'(x)=0,则有:
2-x^2-x+2(x-1)lnx=0
2(x-1)lnx-(x^2+x-2)=0
2(x-1)lnx-(x+2)(x-1)=0
(x-1)(2lnx-x-2)=0
x=1为其驻点,
2lnx-x-2=0时lnx=0.5x+1
用作图法求出:
两者无交点,故原函数只有一个驻点x=1
此时为(1,2)上的极大值点:
故a≥g(1)=-0.5
2.当a=2时2x-x^2=0
lnx-0.5x^2<0
采用作图法:
显然成立,故a=2时可行
3.当a>2时2x-x^2<0
a<(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
g'(x)<0,g(x)单调减,故
a≤lim(x→+∞)(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
=lim(x→+∞){-[lnx/(x^2-2x)]+0.5x/(x-2)}
=lim(x→+∞)-[lnx/(x^2-2x)]+lim(x→+∞)[0.5x/(x-2)]
=lim(x→+∞)-{1/[2x(x-1)]}+lim(x→+∞)[0.5x/(x-2)]
=0+0.5=0.5
故a≤0.5
综上所述,a∈[-0.5,0.5]∪{2}
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令f'(x)=x+1/x=0,f'(x)恒大于0,说明它是递增函数,
所以在歼碰码两个端点取最大跟最小,最小为f(1)=1/2 ,最大为f(e)=1/2e^2+1
(2)在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图像恒在直线y=2ax的下方
也就是说f(x)<2ax对于一切x∈(1,+∞)恒成立
即
(a-0.5)x^2+lnx<2ax 对于一切x∈(1,+∞)恒成立
(2x-x^2)a>lnx-0.5x^2
1.
1<x<2时2x-x^2>0
a>(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
令g(x)=(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
求导得:
g'(x)={[(1/x)-x]/(x^2-2x)}-[2(x-1)(lnx-0.5x^2)/吵芹(x^2-2x)^2]
=[2-x^2-x+2(x-1)lnx]/(x^2-2x)^2
令g'(x)=0,则有:
2-x^2-x+2(x-1)lnx=0
2(x-1)lnx-(x^2+x-2)=0
2(x-1)lnx-(x+2)(x-1)=0
(x-1)(2lnx-x-2)=0
x=1为其驻点,
2lnx-x-2=0时lnx=0.5x+1
用作图法求出:
两者无交点,故原函数只有一个驻点x=1
此时为(1,2)上的极大值点:
故a≥g(1)=-0.5
2.当a=2时2x-x^2=0
lnx-0.5x^2<0
采用作图法:
显然成立,故a=2时可行
3.当a>2时2x-x^2<0
a<(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
g'(x)<0,g(x)单调减,故
a≤lim(x→+∞)(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)
=lim(x→+∞){-[lnx/(x^2-2x)]+0.5x/(x-2)}
=lim(x→+∞)-[lnx/(x^2-2x)]+lim(x→+∞)[0.5x/(x-2)]
=lim(x→+∞)-{1/[2x(x-1)]}+lim(x→+∞)[0.5x/(x-2)]
=0+0.5=0.5
故a≤0.5
综上所述,a∈[-0.5,0.5]∪{2}
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