题目

已知函数 . (1) 讨论函数的单调性; (2) 若函数有两个零点,求a的取值范围. 答案: 解:x∈(0,+∞),f′(x)=1x−ax2=x−ax2, 若a≤0,则f'(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增; 若a>0,则x∈(0,a)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减,x∈(a,+∞)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增 解:由(1),若a≤0,则函数f(x)至多只有一个零点,不合题意; 若a>0,函数f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递减,则x=a时函数有最小值为f(a)=lna+1. 因为函数f(x)有两个零点,所以f(a)=lna+1<0⇒0<a<e−1,且f(1)=a>0. 限定0<x<1,设g(x)=lnx−x,则g'(x)=1x−1=1−xx>0, 函数g(x)在(0,1)上单调递增,所以g(x)=lnx−x<g(1)=−1<0⇒lnx<x⇒lnx−12<x−12, 即lnx>−2x,所以f(x)>−2x+ax=−2x+ax, 于是0<x<1且x<a24(−2x+a>0)时,f(x)>0. 综上:0<a<e−1.
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