题目内容
已知函数f(x)=x-
+1-alnx,a>0,
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设a=3,求f(x)在区间[1,e2]上值域.期中e=2.71828…是自然对数的底数.
| 2 |
| x |
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设a=3,求f(x)在区间[1,e2]上值域.期中e=2.71828…是自然对数的底数.
(I)∵函数f(x)=x-
+1-alnx,a>0
∴f′(x)=1+
-
,x>0
令t=
>0
y=2t2-at+1(t≠0)
①△=a2-8≤0,即:0<a≤2
,y≥0恒成立,此时函数f(x)在(0,+∞)上是增函数
②△=a2-8>0,即:a>2
,y=0有两个不等根
由2t2-at+1>0,得t<
或t>
,又x>0
∴0<x<
或x<0或x>
由2t2-at+1<0,得
<t<
∴
<x<
综上:①0<a≤2
,函数f(x)在(0,+∞)上是增函数
②a>2
函数f(x)(0,
),(
,+∞)上是增函数,在(
,
)上是减函数,
(2)当a=3时,由(1)知f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数,
故函数在[1,2]是奇函数,在[2,e2]上是增函数
又f(1)=0,f(2)=2-3ln2,f(e2)=e2-
-5>0
∴f(x)在区间[1,e2]上值域是[2-3ln2,e2-
-5]
| 2 |
| x |
∴f′(x)=1+
| 2 |
| x2 |
| a |
| x |
令t=
| 1 |
| x |
y=2t2-at+1(t≠0)
①△=a2-8≤0,即:0<a≤2
| 2 |
②△=a2-8>0,即:a>2
| 2 |
由2t2-at+1>0,得t<
a-
| ||
| 4 |
a+
| ||
| 4 |
∴0<x<
a-
| ||
| 2 |
a+
| ||
| 2 |
由2t2-at+1<0,得
a-
| ||
| 2 |
a+
| ||
| 2 |
∴
a-
| ||
| 2 |
a+
| ||
| 2 |
综上:①0<a≤2
| 2 |
②a>2
| 2 |
a-
| ||
| 2 |
a+
| ||
| 2 |
a-
| ||
| 2 |
a+
| ||
| 2 |
(2)当a=3时,由(1)知f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数,
故函数在[1,2]是奇函数,在[2,e2]上是增函数
又f(1)=0,f(2)=2-3ln2,f(e2)=e2-
| 2 |
| e2 |
∴f(x)在区间[1,e2]上值域是[2-3ln2,e2-
| 2 |
| e2 |
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