(2014•北京模拟)已知函数f(x)=2lnx-x2+ax(a∈R).

1个回答

  • 解题思路:(I)利用导数的几何意义即可得出;

    (II)利用导数研究函数的单调性极值、最值,数形结合即可得出;

    (III)由于f(x)的图象与x轴交于两个不同的点A(x1,0),B(x2,0),可得方程2lnx-x2+ax=0的两个根为x1,x2,得到

    a=(

    x

    1

    +

    x

    2

    )−

    2(ln

    x

    1

    −ln

    x

    2

    )

    x

    1

    x

    2

    .可得

    f

    (

    x

    1

    +

    x

    2

    2

    )

    =

    4

    x

    1

    +

    x

    2

    2(ln

    x

    1

    −ln

    x

    2

    )

    x

    1

    x

    2

    .经过变形只要证明

    2(

    x

    2

    x

    1

    )

    x

    1

    +

    x

    2

    +ln

    x

    1

    x

    2

    <0

    ,通过换元再利用导数研究其单调性即可得出.

    (Ⅰ)当a=2时,f(x)=2lnx-x2+2x,f′(x)=

    2

    x−2x+2,切点坐标为(1,1),

    切线的斜率k=f′(1)=2,

    ∴切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.

    (Ⅱ)g(x)=2lnx-x2+m,则g′(x)=

    2

    x−2x=

    −2(x+1)(x−1)

    x,

    ∵x∈[

    1

    e,e],故g′(x)=0时,x=1.

    当[1/e<x<1时,g′(x)>0;当1<x<e时,g′(x)<0.

    故g(x)在x=1处取得极大值g(1)=m-1.

    又g(

    1

    e)=m−2−

    1

    e2],g(e)=m+2-e2

    g(e)−g(

    1

    e)=4−e2+

    1

    e2<0,∴g(e)<g(

    1

    e),

    ∴g(x)在[

    1

    e,e]上的最小值是g(e).

    g(x)在[

    1

    e,e]上有两个零点的条件是

    g(1)=m−1>0

    g(

    1

    e)=m−2−

    1

    e2≤0

    解得1<m≤2+

    1

    e2,

    ∴实数m的取值范围是(1,2+

    1

    e2].

    (Ⅲ)∵f(x)的图象与x轴交于两个不同的点A(x1,0),B(x2,0),

    ∴方程2lnx-x2+ax=0的两个根为x1,x2,则

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、导数的几何意义、切线的方程、方程实数根的个数转化为图象的交点,考查了推理能力和计算能力,属于难题.