题文
已知函数f(x)=12ax2+2x,g(x)=lnx.(Ⅰ)如果函数y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,求a的取值范围;
(Ⅱ)是否存在实数a>0,使得方程g(x)x=f′(x)-(2a+1)在区间(1e,e)内有且只有两个不相等的实数根?若存在,请求出a的取值范围;若不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)当a=0时,f(x)=2x在[1,+∞)上是单调增函数,符合题意.当a>0时,y=f(x)的对称轴方程为x=-2a,
由于y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,
所以-2a≤1,解得a≤-2或a>0,所以a>0.
当a<0时,不符合题意.
综上,a的取值范围是a≥0.
(Ⅱ)把方程g(x)x=f′(x)-(2a+1)整理为
lnxx=ax+2-(2a+1),
即为方程ax2+(1-2a)x-lnx=0.
设H(x)=ax2+(1-2a)x-lnx(x>0),
原方程在区间(1e,e)内有且只有两个不相等的实数根,
即为函数H(x)在区间(1e,e)内有且只有两个零点
H′(x)=2ax+(1-2a)-1x=2ax2+(1-2a)x-1x=(2ax+1)(x-1)x
令H′(x)=0,因为a>0,解得x=1或x=-12a(舍)
当x∈(0,1)时,H′(x)<0,H(x)是减函数;
当x∈(1,+∞)时,H′(x)>0,H(x)是增函数.
H(x)在(1e,e)内有且只有两个不相等的零点,
只需H(1e)>0H(x)min<0H(e)>0
即ae2+1-2ae+1=(1-2a)e+a+e2e2>0H(1)=a+(1-2a)=1-a<0ae2+(1-2a)e-1=(e2-2e)a+(e-1)>0
∴a<e2+e2e-1a>1a>1-ee2-2e
解得1<a<e2+e2e-1,
所以a的取值范围是(1, e2+e2e-1).
解析
2a考点
据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=12ax2+2x,g(.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


