题目内容
21.设函数f(x)=ax2+b lnx,其中ab≠0.证明:当ab>0时,函数f(x)没有极值点;当ab<0时.函数f(x)有且只有一个极值点.并求出极值.
证明:因为f(x)=ax2+b lnx,ab≠0,所以f(x)的定义域为(0,+∞).
f ′ (x)=2ax+
.
当ab>0时,如果a>0,b>0,f ′ (x)>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
如果a<0,b<0,f ′ (x)<0,f(x)在(0,+∞)上单调递减.
所以当ab>0时,函数f(x)没有极值点.
当ab<0时,
f ′ (x)=
.
令f ′ (x)=0,
得x1=![]()
(0,+∞)(舍去),x2=
∈(0,+∞),
当a>0,b<0时,f′(x)、f(x)随x的变化情况如下表:
x | (0, |
| ( |
f′(x) | - | 0 | + |
f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ |
从上表可看出.
函数f(x)有且只有一个极小值点,极小值为f(
)=
[1-ln(
)].
当a<0,b>0时,f ′ (x)、f(x)随x的变化情况如下表:
x | (0, |
| ( |
f′(x) | + | 0 | - |
f(x) | ↗ | 极大值 | ↘ |
从上表可看出,
函数f(x)有且只有一个极大值点,极大值为f(
)=
[1-ln(
)].
综上所述,
当ab>0时,函数f(x)没有极值点;
当ab<0时,
若a>0,b<0时,函数f(x)有且只有一个极小值点,极小值为
[1-ln(
)].
若a<0,b>0时,函数f(x)有且只有一个极大值点,极大值为
[1-ln(
)].
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