如果函数f x0(x)=x平方+2(a-1)...

已知函数f=12x2-(a-1)x.+g(x)的单调递增区间,有两个零点x1.x2.且x1<x2.求实数a的取值范围并证明x1+x2随a的增大而减小. 题目和参考答案——精英家教网——
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已知函数f(x)=lnx-x-lna,g(x)=12x2-(a-1)x.(Ⅰ)求函数h(x)=f(x)+g(x)的单调递增区间;(Ⅱ)若函数f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2,求实数a的取值范围并证明x1+x2随a的增大而减小.
考点:利用导数研究函数的单调性,函数的零点
专题:导数的概念及应用,导数的综合应用
分析:(Ⅰ)利用函数h(x)=f(x)+g(x)的导函数的值为正,得到函数h(x)=f(x)+g(x)的单调递增区间;(Ⅱ)根据函数的特征得到函数f(x)有两个零点x1,x2,且x1<x2时的函数最值情况,得到a的相应关系式,求出a的取取值范围,再利用根与系数的关系,得到x1+x2与x2x1=t单调关系,以及t与a的单调的关系式,得到本题结论.
解:(Ⅰ)∵函数f(x)=lnx-x-lna,g(x)=12x2-(a-1)x,∴函数h(x)=f(x)+g(x)=lnx+12x2-ax-lna,∴定义域为(0,+∞)且a>0,∵h′(x)=1x+x-a=1x(x2-ax+1)=1x[(x-a2)2+4-a42),∵lnx,lna有意义,∴x>0,a>0.(1)当4-a2≥0,即0<a≤2时,h'(x)≥0对x>0恒成立,∴h(x)的单调递增区间为(0,+∞);(2)当4-a2<0,又a>0,即a>2时,由h'(x)=0得:x=a-a2-42,或x=a+a2-42,所以h(x)的单调递增区间为(0,a-a2-42),(a+a2-42,+∞);(Ⅱ)当a>0时,由f′(x)=1x-1=1-xx,得x=1.当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:x(0,1)1(1,+∞)f'(x)+0-f(x)↗-lna-1↘这时,f(x)的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,+∞).当x大于0且无限趋近于0时,f(x)的值无限趋近于-∞;当x无限趋近于0时+∞,f(x)的值无限趋近于-∞,∴f(x)有两个零点,须满足f(1)>0,即lna<-1,∴a的取值范围是(0,e-1).∵x1,x2是函数f(x)的两个零点,即lnx1-x1-lna=0,lnx2-x2-lna=0.∴x2-x1=lnx2-lnx1=lnx2x1.设x2x1=t,则t>1,且x2=tx1x2-x1=lnt解得x1=lntt-1,x2=tlntt-1.所以x1+x2=(t+1)lntt-1.令h(x)=(x+1)lnxx-1,x∈(1,+∞),则h′(x)=-2lnx+x-1x(x-1)2.令u(x)=-2lnx+x-1x,得u′(x)=(x-1x)2.当x∈(1,+∞)时,u'(x)>0.因此,u(x)在(1,+∞)上单调递增,∴对于任意的x∈(1,+∞),u(x)>u(1)=0,由此可得h'(x)>0,故h(x)在(1,+∞)上单调递增.∴由①可得x1+x2随着t的增大而增大.①∵x1,x2是函数f(x)的两个零点,即lnx1-x1-lna=0,lnx2-x2-lna=0,∴a=x1ex1,a=x2ex2,因为f(1)=-1-lna且a∈(0,e-1),则x1∈(0,1),x2∈(1,+∞).设F(x)=xex,则F′(x)=1-xex,所以F(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.对于任意的a1,a2∈(0,e-1),设a1>a2,∴F(ξ1)=F(ξ2)=a1,其中0<ξ1<1<ξ2;F(η1)=F(η2)=a2,其中0<η1<1<η2.∵F(x)在(0,1)上单调递增,∴由a1>a2,即F(ξ1)>F(η1),可得ξ1>η1;类似可得ξ2<η2,由ξ1,η1>0,则1ξ1<1η1,所以ξ2ξ1<η2η1.∴t=x2x1随着a的增大而减小.②由①②得:x1+x2随a增大而减小.
点评:本题考查了函数的导数与单调性、最值的关系,以及构造函数研究参数之间的关系,本题思维的难度大,运算量也较大,属于难题.
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数学 函数的单调性、最值...
函数f(x)=(a-1)x+2是增函数,则a的取值范围是(  )
Aa>1 Ba>0 Ca<0 Da<1
第-1小题正确答案及相关解析当前位置:
>>>如果函数f(x)=x2+2(a﹣1)x+2在区间(﹣∞,4]上是减函数,那么实数a的..
如果函数f(x)=x2+2(a﹣1)x+2在区间(﹣∞,4]上是减函数,那么实数a的取值范围是(&&&&).
题型:填空题难度:中档来源:江苏期末题
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据魔方格专家权威分析,试题“如果函数f(x)=x2+2(a﹣1)x+2在区间(﹣∞,4]上是减函数,那么实数a的..”主要考查你对&&二次函数的性质及应用&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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二次函数的性质及应用
二次函数的定义:
一般地,如果(a,b,c是常数,a≠0),那么y叫做x的二次函数。
二次函数的图像:
是一条关于对称的曲线,这条曲线叫抛物线。抛物线的主要特征:①有开口方向,a表示开口方向;a>0时,抛物线开口向上;a&0时,抛物线开口向下;②有对称轴;③有顶点;④c表示抛物线与y轴的交点坐标:(0,c)。
性质:二次函数y=ax2+bx+c,
①当a>0时,函数f(x)的图象开口向上,在(-∞,-)上是减函数,在[-,+∞)上是增函数; ②当a&0时,函数f(x)的图象开口向下,在(-∞,-)上是增函数,在[-,+∞)是减函数。
二次函数(a,b,c是常数,a≠0)的图像:
&二次函数的解析式:
(1)一般式:(a,b,c是常数,a≠0);(2)顶点式:若二次函数的顶点坐标为(h,k),则其解析式为&;(3)双根式:若相应一元二次方程的两个根为 ,则其解析式为 。二次函数在闭区间上的最值的求法:
(1)二次函数&在区间[p,g]上的最值问题一般情况下,需要分三种情况讨论解决.当a&0时,f(x)在区间[p,g]上的最大值为M,最小值为m,令&.①&② ③ ④特别提醒:在区间内同时讨论最大值和最小值需要分四种情况讨论.
(2)二次函数在区间[m.n]上的最值问题一般地,有以下结论:&特别提醒:max{1,2}=2,即取集合{1,2}中最大的元素。
二次函数的应用:
(1)应用二次函数才解决实际问题的一般思路: 理解题意;建立数学模型;解决题目提出的问题。 (2)应用二次函数求实际问题中的最值: 即解二次函数最值应用题,设法把关于最值的实际问题转化为二次函数的最值问题,然后按求二次函数最值的方法求解。求最值时,要注意求得答案要符合实际问题。
发现相似题
与“如果函数f(x)=x2+2(a﹣1)x+2在区间(﹣∞,4]上是减函数,那么实数a的..”考查相似的试题有:
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