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设函数f(x)=ax-lnx,g(x)=ex-ax,其中a为正实数.(l)若x=0是函数g(x)的极值点,讨论函数f(x)的

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解决时间 2021-02-10 14:25
设函数f(x)=ax-lnx,g(x)=ex-ax,其中a为正实数.(l)若x=0是函数g(x)的极值点,讨论函数f(x)的单调性;(2)若f(x)在(1,+∞)上无最小值,且g(x)在(1,+∞)上是单调增函数,求a的取值范围;并由此判断曲线g(x)与曲线y=12ax2-ax在(1,+∞)交点个数.
最佳答案
(1)由g′(x)=ex-a,
g′(0)=1-a=0得a=1,f(x)=x-lnx
∵f(x)的定义域为:(0,+∞),f′(x)=1−1x,
∴函数f(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1).
(2)由f′(x)=a−1x=ax−1x
若0<a<1则f(x)在(1,+∞)上有最小值f( 1a),
当a≥1时,f(x)在(1,+∞)单调递增无最小值.
∵g(x)在(1,+∞)上是单调增函数
∴g'(x)=ex-a≥0在(1,+∞)上恒成立
∴a≤e,
综上所述a的取值范围为[1,e],
此时g(x)=12ax2−ax即a= 2exx2,令h(x)= 2exx2,h′(x)= 2ex(x−2)x3,
则 h(x)在(0,2)单调递减,(2,+∞)单调递增,
极小值为h(2)=e22>e.故两曲线没有公共点.
全部回答
(1)由g′(x)=ex-a, g′(0)=1-a=0得a=1,f(x)=x-lnx ∵f(x)的定义域为:(0,+∞),f′(x)=1? 1 x , ∴函数f(x)的增区间为(1,+∞),减区间为(0,1). (2)由f′(x)=a? 1 x = ax?1 x 若0<a<1则f(x)在(1,+∞)上有最小值f( 1 a ), 当a≥1时,f(x)在(1,+∞)单调递增无最小值. ∵g(x)在(1,+∞)上是单调增函数 ∴g'(x)=ex-a≥0在(1,+∞)上恒成立 ∴a≤e, 综上所述a的取值范围为[1,e], 此时g(x)= 1 2 ax2?ax即a= 2ex x2 ,令h(x)= 2ex x2 ,h′(x)= 2ex(x?2) x3 , 则 h(x)在(0,2)单调递减,(2,+∞)单调递增, 极小值为h(2)= e2 2 >e.故两曲线没有公共点.
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