设函数f(x)=a2lnx-4x,g(x)=bx2(a≠0,b≠0,a,b∈R).

1个回答

  • 解题思路:(1)当b=32时,根据h(x)的解析式求得h′(x),再由h'(1)=0,求得a2的值,从而确定h′(x),再由h′(x)>0,求得函数h(x)的增区间.(2)根据g(x)=bx2有极大值,可得b<0且(g(x))极大值=0.利用导数求的 (f(x))极大值=f(a24)=a2lna24−a2=0,可得 a2=4e,从而得到 p(x)=4elnx-4x+bx,p′(x)=4ex−4+b=0 ⇒ x=4e4−b<e.再分当4e4−b≤1、当1<4e4−b<e 两种情况,依据p(x)在区间[1,e2]上的最大值为-8e,求实数b的值.

    (1)当b=

    3

    2时,∵h(x)=a2lnx−4x+

    3

    2x2⇒h′(x)=

    a2

    x−4+3x,由题意可得h'(1)=0,∴a2=1,

    ∴h′(x)=

    1

    x−4+3x=

    (3x−1)(x−1)

    x(x>0).

    ∴当x∈(0,

    1

    3)时,h'(x)>0⇒h(x)递增; 当x∈(1,+∞)时,h'(x)>0⇒h(x)递增,

    ∴h(x)的递增区间为(0,

    1

    3)、(1,+∞).

    (2)g(x)=bx2有极大值,则b<0,且(g(x))极大值=0.

    ∵f(x)=a2lnx-4x,f′(x)=

    a2−4x

    x,

    当x∈(0,

    a2

    4)时,f'(x)>0,当x∈(

    a2

    4,+∞)时,f'(x)<0,

    ∴(f(x))极大值=f(

    a2

    4)=a2ln

    a2

    4−a2=0,∴

    a2

    4=e,∴a2=4e,

    ∴p(x)=f(x)+

    g(x)

    x=4elnx-4x+bx,令 p′(x)=

    4e

    x−4+b=0 ⇒ x=

    4e

    4−b<e.

    (i) 当[4e/4−b≤1,即b≤4-4e时,由p'(x)≤0⇒p(x)递减,∴(p(x))max=p(1)=-4+b=-8e,∴b=4-8e<4-4e,符合题意.

    (ii) 当1<

    4e

    4−b<e,即4-4e<b<0时,

    当x∈[1,

    4e

    4−b)时,p'(x)>0⇒p(x)递增,当x∈(

    4e

    4−b,e)时,p'(x)<0⇒p(x)递减,

    ∴(p(x))max=p(

    4e

    4−b)=4e•ln

    4e

    4−b]-4•[4e/4−b]+b•[4e/4−b]=-8e,花间得 ln[4e/4−b]-[4/4−b]+[b/4−b]=-2,即 ln[4e/4−b]=-1,即 [4e/4−b]=[1/e],

    求得 b=4-4e2<4-4e,不符合题意,舍去.

    综上所述,b=4-8e.

    点评:

    本题考点: 对数函数图象与性质的综合应用.

    考点点评: 本题主要考查对数函数的图象和性质综合应用,利用导数研究函数的单调性,根据函数的单调性求函数的极值,属于中档题.