题目内容
设函数f(x)=x(x-1)2.
(1)求f(x)在区间[
,2]上的最大值和最小值;
(2)当a≥0时,讨论方程
+x-
-alnx=0的解的个数,并说明理由.
解:(1)f′(x)=3x2-4x+1,∵f′(x)>0?x>1或x<
,∴f(x)在[
,1]上递减,在(1,2]上递增,
∴f(x)min=f(1)=0,又f(
)=
,f(2)=2,
∴f(x)max=f(2)=2.
(2)
?
,令g(x)=
,
则g′(x)=
,
①当a=0时,g(x)=
,则g(x)=0在(0,+∞)上无解;
②当a>0时,则g(x)在(0,
)上递减,在(
,+∞)上递增,
∴
=
-
,
又∵当x→0时,g(x)→+∞;当x→+∞时,g(x)→+∞,∴
(ⅰ)当
>0即0<a<e时,g(x)=0在(0,+∞)上无解;
(ⅱ)当
=0即a=e时,g(x)=0在(0,+∞)上有一解;
(ⅲ)当
<0即a>e时,g(x)=0在(0,+∞)上有两解;
综上:当a>e时,g(x)=0在(0,+∞)上有两解;当a=e时,g(x)=0在(0,+∞)上有一解;
当0≤a<e时,g(x)=0在(0,+∞)上无解.
分析:(1)求出函数在区间端点处的函数值,然后用导数求出极值,比较它们的大小,其中最大者为最大值,最小者为最小值;
(2)恰当构造函数,转化为函数零点问题,利用导数研究该函数的单调性及其最值,结合图象即可得到答案.
点评:本题考查利用导数研究函数最值、单调性问题,考查分析问题、解决问题的能力,本题中渗透了分类讨论思想及函数与方程思想.
∴f(x)min=f(1)=0,又f(
∴f(x)max=f(2)=2.
(2)
则g′(x)=
①当a=0时,g(x)=
②当a>0时,则g(x)在(0,
∴
又∵当x→0时,g(x)→+∞;当x→+∞时,g(x)→+∞,∴
(ⅰ)当
(ⅱ)当
(ⅲ)当
综上:当a>e时,g(x)=0在(0,+∞)上有两解;当a=e时,g(x)=0在(0,+∞)上有一解;
当0≤a<e时,g(x)=0在(0,+∞)上无解.
分析:(1)求出函数在区间端点处的函数值,然后用导数求出极值,比较它们的大小,其中最大者为最大值,最小者为最小值;
(2)恰当构造函数,转化为函数零点问题,利用导数研究该函数的单调性及其最值,结合图象即可得到答案.
点评:本题考查利用导数研究函数最值、单调性问题,考查分析问题、解决问题的能力,本题中渗透了分类讨论思想及函数与方程思想.
练习册系列答案
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| A、[-5,5] | ||||||||
B、[-
| ||||||||
C、[-
| ||||||||
D、[-
|