已知函数f(x)=(2-a)(x-1)-2lnx,g(x)=xe1-x,(a∈R,e为自然对数的底数).

1个回答

  • 解题思路:(1)求导后判定函数的单调性,利用单调性求最值;(2)先化简g(x),得到其值域,将问题转化为当0<m≤1时,f(x)=m在区间(0,e]上有两个不同的根.通过分类讨论确定两个不同的根时a的取值范围.

    (1)当a=1时,f(x)=x-1-2lnx,f′(x)=1−

    2

    x=

    x−2

    x,

    则函数f(x)在区间[1,2]上为减函数,在区间[2,e]上为增函数,

    又f(1)=0>f(e)=e-3,

    则f(x)max=f(1)=0,

    f(x)min=f(2)=1-2ln2.

    (2)∵g'(x)=(1-x)e1-x

    则函数g(x)在区间(0,1]上为增函数,在区间[1,e]上为减函数,

    又g(0)=0<g(e)=e2-e,g(1)=1,

    则函数g(x)的值域为(0,1].

    则原问题转化为:当0<m≤1时,f(x)=m在区间(0,e]上有两个不同的根.

    而f′(x)=2−a−

    2

    x=

    (2−a)x−2

    x.

    当a≥2时,函数f(x)在区间(0,e]上为减函数,不符合题意.

    当2−

    2

    e≤a<2时,有[2/2−a≥e,函数f(x)在区间(0,e]上为减函数,不符合题意.

    当a<2−

    2

    e]时,有0<

    2

    2−a<e,

    此时函数f(x)在区间(0,

    2

    2−a]上为减函数,在区间[

    2

    2−a,e]上为增函数,

    而当x趋于零时,f(x)趋于正无穷,且最小值为f(

    2

    2−a).

    要使f(x)=m在区间(0,e]上有两个不同的根,则f(

    2

    2−a)<m≤f(e).

    又0<m≤1,且f(

    2

    2−a)≤f(1)=0,

    故只要f(e)≥1,得a≤2−

    3

    e−1.

    而2−

    2

    e>2−

    3

    e−1,

    从而有a≤2−

    3

    e−1.

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数零点的判定定理.

    考点点评: 本题第一问比较简单,第2问要先化简g(x),求出其值域后将问题转化,且转化后也需要讨论单调性以确定何时有两个不同的根,属于难题.