解题思路:(1)由题意得
f(x)=
1
2
x
2
+lnx
,
f′(x)=x+
1
x
=
x
2
+1
x
>0,∴f(x)在区间[1,e]上为增函数,即可求出函数的最值.
(2)①由题意得:令
p(x)=f(x)−
f
2
(x)=(a−
1
2
)
x
2
−2ax+lnx
<0,对x∈(1,+∞)恒成立,且h(x)=f1(x)-f(x)=
−
1
2
x
2
+2ax−
a
2
lnx
<0对x∈(1,+∞)恒成立,
p′(x)=
(x−1)[(2a−1)x−1]
x
分类讨论当
a>
1
2
或
a≤
1
2
时两种情况求函数的最大值,可得到a的范围.又因为h′(x)=-x+2a-
a
2
x
=
−
x
2
+2ax−
a
2
x
=
−
(x−a)
2
x
<0,h(x)在(1,+∞)上为减函数,可得到a的另一个范围,综合可得a的范围.
②设y=f2(x)-f1(x)=[1/3]x2-[5/9]lnx,x∈(1,+∞).因为y′=[2x/3−
5
9x
=
6
x
2
−5
9x]>0,y=f2(x)-f1(x)在(1,+∞)为增函数,
所以f2(x)-f1(x)>f2(1)-f1(1)=[1/3].设R(x)=f1(x)+
1
3
λ
(0<λ<1),则f1(x)<R(x)<f2(x).
(1)当a=
1
2时,f(x)=
1
2x2+lnx,f′(x)=x+
1
x=
x2+1
x;
对于x∈[1,e],有f'(x)>0,∴f(x)在区间[1,e]上为增函数,
∴fmax(x)=f(e)=1+
e2
2,fmin(x)=f( 1 )=
1
2.
(2)①在区间(1,+∞)上,函数f(x)是f1(x),f2(x)的“活动函数”,则f1(x)<f(x)<f2(x)
令p(x)=f(x)−f2(x)=(a−
1
2)x2−2ax+lnx<0,对x∈(1,+∞)恒成立,
且h(x)=f1(x)-f(x)=−
1
2x2+2ax−a2lnx<0对x∈(1,+∞)恒成立,
∵p′(x)=(2a−1)x−2a+
1
x=
(2a−1)x2−2ax+1
x=
(x−1)[(2a−1)x−1]
x
1)若a>
1
2,令p′(x)=0,得极值点x1=1,x2=
1
2a−1,
当x2>x1=1,即[1/2<a<1时,在(x2,+∞)上有p′(x)>0,
此时p(x)在区间(x2,+∞)上是增函数,并且在该区间上有p(x)∈(p(x2),+∞),不合题意;
当x2<x1=1,即a≥1时,同理可知,p(x)在区间(1,+∞)上,有p(x)∈(p(1),+∞),也不合题意;
2)若a≤
1
2],则有2a-1≤0,此时在区间(1,+∞)上恒有p′(x)<0,
从而p(x)在区间(1,+∞)上是减函数;
要使p(x)<0在此区间上恒成立,只须满足p(1)=−a−
1
2≤0⇒a≥−
1
2,
所以−
1
2≤a≤[1/2].
又因为h′(x)=-x+2a-
a2
x=
−x2+2ax−a2
x=
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查的知识点是利用导数求函数的最值,利用最值解决恒成立问题,二对于新定义题型关键是弄清新概念与旧知识点之间的联系即可,结合着我们已学的知识解决问题,这是高考考查的热点之一.
1年前
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