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出定义在上的三个函数:f=lnx,g=x2-af,h(x)=x-ax,已知g在x=1处取极值.确定函数h的单调性

题文

出定义在(0,+∞)上的三个函数:f(x)=lnx,g(x)=x2-af(x),h(x)=x-ax,已知g(x)在x=1处取极值.
(Ⅰ)确定函数h(x)的单调性;
(Ⅱ)求证:当1<x<e2时,恒有x<2+f(x)2-f(x)成立;
(Ⅲ)把函数h(x)的图象向上平移6个单位得到函数h1(x)的图象,试确定函数y=g(x)-h1(x)的零点个数,并说明理由. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(Ⅰ)由题设,g(x)=x2-alnx,
则g′(x)=2x-ax.(1分)
由已知,g'(1)=0,
即2-a=0⇒a=2.(2分)
于是h(x)=x-2x,
则h′(x)=1-1x.(3分)
由h′(x)=1-1x>0⇒x>1,
所以h(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数.(4分)
证明:(Ⅱ)当1<x<e2时,0<lnx<2,
即0<f(x)<2.(5分)
欲证x<2+f(x)2-f(x),
只需证x[2-f(x)]<2+f(x),
即证f(x)>2(x-1)x+1.(6分)
设φ(x)=f(x)-2(x-1)x+1=lnx-2(x-1)x+1,
则φ′(x)=1x-2(x+1)-2(x-1)(x+1)2=(x-1)2x(x+1)2.
当1<x<e2时,φ'(x)>0,
所以φ(x)在区间(1,e2)上为增函数.(7分)
从而当1<x<e2时,φ(x)>φ(1)=0,
即lnx>2(x-1)x+1,
故x<2+f(x)2-f(x).(8分)
(Ⅲ)由题设,h1(x)=x-2x+6.
令g(x)-h1(x)=0,
则x2-2lnx-(x-2x+6)=0,
即2x-2lnx=-x2+x+6.(9分)
设h2(x)=2x-2lnx,
h3(x)=-x2+x+6(x>0),
则h2′(x)=1x-2x=x-2x,
由x-2>0,得x>4.
所以h2(x)在(4,+∞)上是增函数,
在(0,4)上是减函数.(10分)
又h3(x)在(0,12)上是增函数,
在(12,+∞)上是减函数.
因为当x→0时,h2(x)→+∞,h3(x)→6.
又h2(1)=2,h3(1)=6,h2(4)=4-2ln4>0,h3(4)=-6,
则函数h2(x)与h3(x)的大致图象如下:(12分)

魔方格

由图可知,当x>0时,两个函数图象有2个交点,
故函数y=g(x)-h1(x)有2个零点.(13分)

点击查看函数的奇偶性、周期性知识点讲解,巩固学习

解析

ax

考点

据考高分专家说,试题“出定义在(0,+∞)上的三个函数:f(x.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
出定义在上的三个函数:f=lnx,g=x2-af,h(x)=x-ax,已知g在x=1处取极值.确定函数h的单调性
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
出定义在上的三个函数:f=lnx,g=x2-af,h(x)=x-ax,已知g在x=1处取极值.确定函数h的单调性
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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