...1)讨论f(x)的单调性(2)设函数Y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线为l...
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发布时间:2024-01-30 05:50
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时间:2024-07-24 04:48
(1)由已知得,f′(x)=2x?ax=2x2?ax,且函数f(x)的定义域为(0,+∞),
当a≤0时,f′(x)≥0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,
当a>0时,令f′(x)=0,得x=?a2(舍),x=a2.
当x∈(0,a2)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(a2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
综上,a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
a>0时,f(x)在(0,a2)上单调递减,在(a2,+∞)上单调递增;
(2)由f(1)=1,f′(1)=2-a知,f(x)在点A(1,f(1))处的切线l的方程为:
y=(2-a)(x-1)+1.
∵l在点A处穿过函数y=f(x)的图象,
∴令h(x)=f(x)-[(2-a)(x-1)+1]=x2-alnx-[(2-a)(x-1)+1].
则h(x)在x=1两边附近的函数值异号,则x=1不是函数的极值点.
而h′(x)=2x?ax?(2?a)=(2x+a)(x?1)x.
若1≠?a2,则x=1和x=?a2都是函数的极值点,
∴1=?a2,即a=-2;
(3)由题意知方程x2-alnx-ax=0有唯一实数解,
设g(x)=2x?ax?a=2x2?ax?ax.
令g′(x)=0,解得x1=a?a2+8a4(舍),x2=a+a2+8a4.
当x∈(0,x2)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
当x∈(x2,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增.
∴当x=x2时,g(x)取得最小值g(x2).
则要使方程f(x)=ax有唯一实数解,只有g′(x)=0g(x)=0,
即2x22?ax2?a=0x22?alnx2?ax2=0,即2alnx2+ax2-a=0.
∵a>0,
∴2lnx2+x2-1=0.
设u(x)=2lnx+x-1,则x>0时,u′(x)=2x+1>0,u(x)单调递增,
∴u(x)至多有一解,
又∵u(1)=0,
∴方程2alnx2+ax2-a=0的解为x2=1.
即a+a2+8a4=1,解得a=1.