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已知函数f(x)=ax2+lnx,(x>0) (1)讨论函数f(x)的单调性; ...

已知函数f(x)=ax2+lnx,(x>0)
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)令g(x)=x3+(a-2e)x2+(a+e2)x(其中e为自然对数的底数),讨论函数H(x)=f(x)-g(x)的零点的个数;
(3)若函数y=f(x)的图象上任意两点A(x1,y1),B(x2,y2),(x1<x2),都满足manfen5.com 满分网(其中k是直线AB的斜率),则称函数y=f(x)为优美函数,当a=0时,函数f(x)是否是优美函数,如果是,请证明,如果不是,请说明理由.
(1)先求函数的导函数f′(x)=,注意到定义域为(0,+∞),故解不等式f′(x)>0或f′(x)<0等价于解含参数的一元二次不等式,讨论参数的范围即可 (2)先将函数H(x)=f(x)-g(x)的零点的个数问题,转化为方程根的个数问题,进而转化为函数与函数M(x)=(x-e)2+a的图象交点个数问题,分别研究这两个函数的性质特别是单调性和极值,即可讨论出函数H(x)=f(x)-g(x)的零点的个数 (3)当a=0时,f(x)=lnx,,若f(x)是优美函数,则,即,即,故本题的关键是看上式是否成立,证明此不等式成立需利用换元法,并构造新函数,利用导数研究所构造函数的性质 【解析】 当a≥0时,f(x)的递增区间是(0,+∞); 当a<0时,f(x)的递增区间是,递减区间是; (2)H(x)=f(x)-g(x)=lnx-x3+2ex2-(a+e2)x 由H(x)=0得: 令,则 当0<x<e时,ϕ'(x)>0,当x>e时,ϕ'(x)<0 所以当x=e时,ϕ(x)取最大值,且当x→0时,→-∞ 当x→+∞时,→0 令M(x)=(x-e)2+a 于是当时,H(x)有两个零点; 当时,H(x)有一个零点; 当时,H(x)没有零点. (3)当a=0时,f(x)=lnx   若f(x)是优美函数,则,即,于是 解得:…、① 令,则①可化为 令F(t)=lnt-t+1,则F(t)在(1,+∞)上递减,当t=1时取最大值F(1)=0、F(t)=lnt-t+1<0 令,于是 当G(t)在(1,+∞)上递增,当t=1时取最小值G(1)=0、 于是①成立,所以 即 所以函数f(x)为优美函数.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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