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已知函数f(x)=x-alnx(a为常数) (1)求函数f(x)的单调区间; (...

已知函数f(x)=x-alnx(a为常数)
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)当y=f(x)在x=1出取得极值时,若关于x的方程f(x)+2x=x2+b在manfen5.com 满分网上恰有两个不相等的实数根,求实数b的取值范围.
(1)先求出函数的导函数,利用导数的正负,分类讨论,即可得到函数f(x)的单调区间; (2)由y=f(x)在x=1处取得极值,可知f'(1)=0,从而可得函数解析式,设g(x)=x2-3x+lnx+b(x>0),研究当x变化时,g'(x),g(x)的变化情况,确定函数的极值,利用关于x的方程f(x)+2x=x2+b在上恰有两个不相等的实数根,建立不等式,即可求得实数b的取值范围. 【解析】 (1)求导函数,可得(x>0) 若a≤0,则f′(x)>0,函数在(0,+∞)上单调增,∴函数的单调增区间为(0,+∞); 若a>0,则f′(x)>0时,x>a,f′(x)<0时,x<a,∵x>0,∴0<x<a ∴函数的单调增区间为(a,+∞).单调减区间为(0,a); (2)∵y=f(x)在x=1处取得极值,∴f′(1)=1-a=0,解得a=1 ∴f(x)=x-lnx ∴f(x)+2x=x2+b,即x-lnx+2x=x2+b,亦即x2-3x+lnx+b=0 设g(x)=x2-3x+lnx+b(x>0) 则g'(x)=2x-3+== 当x变化时,g'(x),g(x)的变化情况如下表 x (0,) (,1) 1 (1,2) 2 g'(x) + - + G(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗ b-2+ln2 当x=1时,g(x)最小值=g(1)=b-2,g()=b--ln2,g(2)=b-2+ln2 ∵方程f(x)+2x=x2+b在[,2]上恰有两个不相等的实数根 ∴g()≥0,g(1)<0,g(2)≥0 ∴b--ln2≥0,b-2<0,b-2+ln2≥0 ∴+ln2≤b<2
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考点分析:
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②关于x的不等式manfen5.com 满分网恒成立,则a的取值范围是manfen5.com 满分网
③若关于x的方程manfen5.com 满分网上没有实数根,则k的取值范围是k≥2;
④函数f(x)=ex-x-2(x≥0)有一个零点.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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