已知函数f(x)=e x -x,g(x)=x 2 -alnx.a>0

1个回答

  • (1)∵f(x)=e x-x,∴f′(x)=e x-1,

    令f′(x)=0,得到x=0.

    当x>0时,f′(x)=e x-1>1-1=0,

    ∴f(x)的单调递增区间是[0,+∞).

    ∵a>0,∴f(a)>f(0)=1>0.

    所以,e a-a>0,即e a>a.

    (2)∵g(x)=x 2-alnx.a>0,

    ∴g′(x)=2x-

    a

    x =

    2 x 2 -a

    x =

    2(x-

    2a

    2 )(x+

    2a

    2 )

    x .

    当0<x<

    2a

    2 时,g′(x)<0,g(x)为减函数;

    当x>

    2a

    2 时,g′(x)>0,g(x)为增函数.

    ∴g(x)min=g(

    2a

    2 )=

    a

    2 (1-ln

    a

    2 ).

    ①当

    a

    2 (1-ln

    a

    2 )>0,即0<a<2e时,函数f(x)在(1,e a)上无零点;

    ②当

    a

    2 (1-ln

    a

    2 )=0,即a=2e时,

    2a

    2 =

    e ,则1<

    2a

    2 <e a

    而f(1)=1>0,f(

    2a

    2 )=0,f(e a)>0,

    ∴f(x)在(1,e a)上有一个零点;

    ③当

    a

    2 (1-ln

    a

    2 )<0,

    即a>2e时,e a

    2a

    2 >

    e >1,有1<

    2a

    2 <ea.

    而g(1)=1>0,g(e a)=e 2a-a 2=(e a-a)(e a+a)>0,

    当a>2e时,g(x)min=g(

    2a

    2 )=

    a

    2 (1-ln

    a

    2 )<0,

    所以,当a>2e时,函数g(x)在(1,e a)上有两个零点.

    综上所述:当0<a<2e时,函数f(x)有、无零点;

    a=2e时,函数f(x)有一个零点;

    当a>2e时,函数f(x)有两个零点.