题目内容
【题目】已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)当,函数
,证明:
存在唯一的极大值点
,且
.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】
(1)求导,讨论a≤0和a>0 时f′(x)的正负确定单调性
(2)求导g′(x)=2x﹣2﹣lnx,构造新函数t(x)=2x﹣2﹣lnx,求导利用零点存在定理得g(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,结合g(x0)x0﹣x0lnx0整理为二次函数证明即可
(1)解:因为f(x)=ax﹣a﹣lnx(x>0),
求导:f′(x)=a.
则当a≤0时f′(x)<0,即y=f(x)在(0,+∞)上单调递减,
当a>0时,f′(x)<0 , 0<x,f′(x)>0则 x
所以,y=f(x)在上单调递减,在
上单调递增.
综上,当a≤0时,y=f(x)在(0,+∞)上单调递减;当a>0时,y=f(x)在上单调递减,在
上单调递增.
(2)证明:由(1)可知g(x)=x2﹣x﹣xlnx,g′(x)=2x﹣2﹣lnx,
令g′(x)=0,可得2x﹣2﹣lnx=0,记t(x)=2x﹣2﹣lnx,则t′(x)=2,
令t′(x)=0,解得:x,
所以t(x)在区间(0,)上单调递减,在(
,+∞)上单调递增,
所以t(x)min=t()=ln2﹣1<0,t(
)=
, t(1)=0从而t(x)=0有两解,即g′(x)=0存在两根x0,1,
则g′(x)在(0,x0)上为正、在(x0,1)上为负、在(1,+∞)上为正,
所以g(x)必存在唯一极大值点x0,且2x0﹣2﹣lnx0=0,
所以g(x0)x0﹣x0lnx0
x0+2x0﹣2
x0
,
由x0可知g(x0)<(x0
)max
;
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【题目】两个居民小区的居委会欲组织本小区的中学生,利用双休日去市郊的敬老院参加献爱心活动.两个校区每位同学的往返车费及服务老人的人数如下表:
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| |
往返车费 | 3元 | 5元 |
服务老人的人数 | 5人 | 3人 |
根据安排,去敬老院的往返总车费不能超过37元,且小区参加献爱心活动的同学比
小区的同学至少多1人,则接受服务的老人最多有____人.