题目内容
【题目】已知函数f(x)=xlnx,g(x)=(﹣x2+ax﹣3)ex(a为实数).
(1)当a=4时,求函数y=g(x)在x=0处的切线方程;
(2)求f(x)在区间[t,t+2](t>0)上的最小值;
(3)如果关于x的方程g(x)=2exf(x)在区间[ ,e]上有两个不等实根,求实数a的取值范围.
【答案】
(1)解:当a=4时,g(x)=(﹣x2+4x﹣3)ex,g(0)=﹣3.
g′(x)=(﹣x2+2x+1)ex,故切线的斜率为g′(0)=1,
∴切线方程为:y+3=x﹣0,即y=x﹣3
(2)解:f′(x)=lnx+1,
x | |||
f'(x) | ﹣ | 0 | + |
f(x) | 单调递减 | 极小值(最小值) | 单调递增 |
①当 时,在区间(t,t+2)上f(x)为增函数,
∴f(x)min=f(t)=tlnt;
②当 时,在区间 上f(x)为减函数,在区间 上f(x)为增函数,
∴
(3)解:由g(x)=2exf(x),可得:2xlnx=﹣x2+ax﹣3, ,
令 , .
当x,h(x),h′(x)变化如下:
x | 1 | (1,e) | |
h′(x) | ﹣ | 0 | + |
h(x) | 单调递减 | 极小值(最小值) | 单调递增 |
∵ ,h(1)=4,h(e)= , .
∴关于x的方程g(x)=2exf(x)在区间[ ,e]上有两个不等实根,
则
【解析】(1)把a=4代入函数g(x)的解析式,求出导数,得到g(0)和g′(0),由直线方程的点斜式得切线方程;(2)利用导数求出函数f(x)在[t,t+2]上的单调区间,求出极值和区间端点值,比较大小后得到f(x)在区间[t,t+2](t>0)上的最小值;(3)把f(x)和g(x)的解析式代入g(x)=2exf(x),分离变量a,然后构造函数 ,由导数求出其在[ ,e]上的最大值和最小值,则实数a的取值范围可求.
【考点精析】解答此题的关键在于理解函数的最大(小)值与导数的相关知识,掌握求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.
【题目】“海之旅”表演队在一海滨区域进行集训,该海滨区域的海浪高度(米)随着时刻而周期性变化.为了了解变化规律,该团队观察若干天后,得到每天各时刻的浪高数据的平均值如下表:
0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | |
1.0 | 1.4 | 1.0 | 0.6 | 1.0 | 1.4 | 0.9 | 0.6 | 1.0 |
(1)从中选择一个合适的函数模型,并求出函数解析式;
(2)如果确定当浪高不低于0.8米时才进行训练,试安排白天内恰当的训练时间段.