题目内容

2.已知a为常数,函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点x1,x2(x1<x2),则(  )
A.f(x1)<0,f(x2)<-$\frac{1}{2}$B.f(x1)>0,f(x2)>-$\frac{1}{2}$C.f(x1)<0,f(x2)>-$\frac{1}{2}$D.f(x1)>0,f(x2)<-$\frac{1}{2}$

分析 先求出f′(x),令f′(x)=0,由题意可得lnx=2ax-1有两个解x1,x2?函数g(x)=lnx+1-2ax有且只有两个零点?g′(x)在(0,+∞)上的唯一的极值不等于0.利用导数与函数极值的关系即可得出.

解答 解:∵f(x)=x(lnx-ax),
∴f′(x)=lnx+1-2ax,(x>0)
令f′(x)=0,由题意可得lnx=2ax-1有两个解x1,x2?函数g(x)=lnx+1-2ax有且只有两个零点?g′(x)在(0,+∞)上的唯一的极值不等于0.
g′(x)=$\frac{1-2ax}{x}$.
①当a≤0时,g′(x)>0,f′(x)单调递增,因此g(x)=f′(x)至多有一个零点,不符合题意,应舍去.
②当a>0时,令g′(x)=0,解得x=$\frac{1}{2a}$,
∵x∈(0,$\frac{1}{2a}$),g′(x)>0,函数g(x)单调递增;x∈($\frac{1}{2a}$,+∞)时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.
∴x=$\frac{1}{2a}$是函数g(x)的极大值点,则g($\frac{1}{2a}$)>0,
即ln$\frac{1}{2a}$+1-1=-ln(2a)>0,
∴ln(2a)<0,∴0<2a<1,即0<a<$\frac{1}{2}$.
∵$0<{x}_{1}<\frac{1}{2a}<{x}_{2}$,f′(x1)=lnx1+1-2ax1=0,f′(x2)=lnx2+1-2ax2=0.
且f(x1)=x1(lnx1-ax1)=x1(2ax1-1-ax1)=x1(ax1-1)<x1(-ax1)=$-a{{x}_{1}}^{2}$<0,
f(x2)>f($\frac{1}{2a}$),f($\frac{1}{2a}$)=$\frac{1}{2a}$(ln$\frac{1}{2a}$-$\frac{1}{2}$),
令h(x)=x(lnx-$\frac{1}{2}$),(x>1).
h′(x)=lnx+1-$\frac{1}{2}$=lnx+$\frac{1}{2}$>0,函数h(x)>h(1)=-$\frac{1}{2}$,
∴$f({x}_{2})>-\frac{1}{2}$.
故选:C.

点评 本题考查了利用导数研究函数极值的方法,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.

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