题目内容
已知函数f(x)=2x+alnx(a∈R),
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若函数f(x)的最小值为h(a),m,n为h(a)定义域A中的任意两个值,求证:
。
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有两个零点,求实数的取值范围;
(3)若函数f(x)的最小值为h(a),m,n为h(a)定义域A中的任意两个值,求证:
解:(1)
,
令
,
当a≥0时,
,
∴函数
上单调递增;
当a<0时,若
;
若
;
∴函数
上单调递减,在区间
上单调递增;
综上所述,当a≥0时,函数f(x)的单调增区间为
;
当a<0时,函数f(x)的单调减区间为
,单调增区间为
;
(2)由(1)知,当a≥0时,函数f(x)至多有一个零点,不符合题意,
∴a<0,
又由(1)知,若a<0,
则函数f(x)在
处取得极小值
,
∴函数f(x)有两个零点
,解得a<-2e,
∴a的取值范围是
;
(3)由(1)(2)知,当a≥0时,函数f(x)无最小值;
当a<0时,
,
对于
且m≠n,有
,
不妨设m<n<0,则
,
令
,则
,
设
,
则
,
当且仅当t=1时取“=”,
所以函数u(t)在
上单调递增,
故t>1时,
,
又n<0,
∴
,
所以
。
令
当a≥0时,
∴函数
当a<0时,若
若
∴函数
综上所述,当a≥0时,函数f(x)的单调增区间为
当a<0时,函数f(x)的单调减区间为
(2)由(1)知,当a≥0时,函数f(x)至多有一个零点,不符合题意,
∴a<0,
又由(1)知,若a<0,
则函数f(x)在
∴函数f(x)有两个零点
∴a的取值范围是
(3)由(1)(2)知,当a≥0时,函数f(x)无最小值;
当a<0时,
对于
不妨设m<n<0,则
令
设
则
当且仅当t=1时取“=”,
所以函数u(t)在
故t>1时,
又n<0,
∴
所以
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