已知函式f xa 1 2 x 2 lnx(a R)若存在x,使f xx 1 lnx成立,求實數a的取值範圍

2022-07-26 15:42:10 字數 4500 閱讀 4848

1樓:無情小暴

(a-1/2)x^2+lnx <(x+1)lnx移項得(a-1/2)x^2-xlnx<0

x[(a-1/2)x-lnx]<0

x∈[1,3],所以x>0

(a-1/2)x-lnx<0

解得a

因為只需存在x∈[1,3],使不等式成立,所以只需求得lnx/x+1/2在[1,3]上的最大值即可。

對lnx/x求導得,(1-lnx)/x^2,令其等0得x=e。在[1,e]上,導數大於0,在[e,3]上,導數小於0.所以lnx/x在[1,3]上先增後減,那麼最大值e點的值即可。

lne/e=1/e

所以a<1/e+1/2

2樓:卓高旻

首先我覺得這道題應該證:f(x)≤(x+1)lnxf(x)≤(x+1)lnx,即(a-1/2)x^2+lnx ≤(x+1)lnx成立 ∴(a-1/2)x^2≤xlnx≤xlnx

設m(x)=(a-1/2)x^2;n(x)=xlnxn(x)的導數=lnx+1在x∈[1,3]上>0恆成立,所以單調遞增所以n(x)≥n(1)=0

若(a-1/2)x^2≤xlnx,即(a-1/2)x^2≤0,∴a≤1/2

3樓:匿名使用者

注意恆成立問題和存在性問題的區別,高考熱點。

已知函式f(x)=(a-1/2)x^2+lnx,(a∈r). 1)當a=1時,求f(x)在區間[1,e]上的最大值和最小值。 2)在區間[1,

4樓:仁新

(1)首先對f(x)求導 f'(x)=x+1/x,

令f'(x)=x+1/x=0,f'(x)恆大於0,說明它是遞增函式,

所以在兩個端點取最大跟最小,最小為f(1)=1/2 ,最大為f(e)=1/2e^2+1

(2)在區間(1,+∞)上,函式f(x)的影象恆在直線y=2ax的下方

也就是說f(x)<2ax對於一切x∈(1,+∞)恆成立

即(a-0.5)x^2+lnx<2ax 對於一切x∈(1,+∞)恆成立

(2x-x^2)a>lnx-0.5x^2

1.10

a>(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)

令g(x)=(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)

求導得:

g'(x)=-[2(x-1)(lnx-0.5x^2)/(x^2-2x)^2]

=[2-x^2-x+2(x-1)lnx]/(x^2-2x)^2

令g'(x)=0,則有:

2-x^2-x+2(x-1)lnx=0

2(x-1)lnx-(x^2+x-2)=0

2(x-1)lnx-(x+2)(x-1)=0

(x-1)(2lnx-x-2)=0

x=1為其駐點,

2lnx-x-2=0時lnx=0.5x+1

用作圖法求出:

兩者無交點,故原函式只有乙個駐點x=1

此時為(1,2)上的極大值點:

故a≥g(1)=-0.5

2.當a=2時2x-x^2=0

lnx-0.5x^2<0

採用作圖法:

顯然成立,故a=2時可行

3.當a>2時2x-x^2<0

a<(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)

g'(x)<0,g(x)單調減,故

a≤lim(x→+∞)(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)

=lim(x→+∞)

=lim(x→+∞)-[lnx/(x^2-2x)]+lim(x→+∞)[0.5x/(x-2)]

=lim(x→+∞)-+lim(x→+∞)[0.5x/(x-2)]

=0+0.5=0.5

故a≤0.5

綜上所述,a∈[-0.5,0.5]∪

5樓:玲瓏靈劍

解(ⅰ)當a=1時,f(x)=

12x2+lnx,f′(x)=x+

1x=x2+1

x.對於x∈[1,e],有f'(x)>0,∴f(x)在區間[1,e]上為增函式.

∴fmax(x)=f(e)=1+

e22,fmin(x)=f( 1 )=

12(ⅱ)令g(x)=f(x)-2ax=(a-

12)x2-2ax+lnx,則g(x)的定義域為(0,+∞).

在區間(1,+∞)上,函式f(x)的圖象恆在直線y=2ax下方等價於g(x)<0在區間(1,+∞)上恆成立.

∵g′(x)=(2a-1)x-2a+

1x=(2a-1)x2-2ax+1

x=(x-1)[(2a-1)x-1]

x.①若a>

12,令g'(x)=0,得極值點x1=1,x2=

12a-1

.當x2>x1=1,即

12<a<1時,在(x2,+∞)上有g'(x)>0.

此時g(x)在區間(x2,+∞)上是增函式,並且在該區間上有g(x)∈(g(x2),+∞),不合題意;

當x2<x1=1,即a≥1時,同理可知,g(x)在區間(1,+∞)上,有g(x)∈(g(1),+∞),也不合題意;

②若a≤

12,則有2a-1≤0,此時在區間(1,+∞)上恒有g'(x)<0.

從而g(x)在區間(1,+∞)上是減函式

要使g(x)<0在此區間上恆成立,只須滿足g(1)=-a-

12≤0⇒a≥-

12.由此求得a的範圍是[-

12,12].綜合①②可知,當a∈[-

12,12 ]時,函式f(x)的圖象恆在直線y=2ax下方.

已知函式f(x)=(a-1/2)x^2+lnx(a∈r),求f(x)的極值

6樓:書畫千秋

回答錯了,f'(x) :(2a-1)x^2+1再除以x 【x為(0 ,正無窮】這裡2a-1有範圍。

1 2a-1>0,即a>二分之一,f'(x)恆大於0,f(x)在(0,正無窮)上為增,無極值

2 2a-1<0,a《二分之一,解得x為正負根號【1—2a】分之1又因為x大於0,所以f(x)有極小值為

f(根號1-2a分之1)為ln根號(1-2a分之1)-2

7樓:匿名使用者

首先求函式的導函式,令導函式等於0,求出x等於正負的(1-2a)的二分之一次方,a小於二分之一,由圖形可以得出,當x為負數時,函式有極小值,x為正時,函式有極小值。再根據x值求出函式值即可。

我也不知道是不是很對,但我可是打字打了很長時間哦

8樓:匿名使用者

matlab命令:syms x a;

limit((a-1/2)*x^2+log(x),x,inf)

結果:signum(a-1/2)*inf

已知函式f(x)=(a-1/2)x^2+inx(a∈r)(1)當a=1時,任意x0∈[1,e]使不等式f(x0)≦m,求實數m的取值範圍

9樓:匿名使用者

解:(1)當a=1時,f(x)=0.5x^2+lnx,由題意有

e68a8462616964757a686964616f31333332613738:對於一切x∈[1,e]均有f(x)=0.5x^2+lnx≤m故有:

m≥(0.5x^2+lnx)max由於y=0.5x^2和y=lnx均為單調增函式,故f(x)也為單調增函式f(x)max=f(e)=0.

5e^2+1故有:m≥0.5e^2+1(2)在區間(1,+∞)上,函式f(x)的影象恆在直線y=2ax的下方也就是說f(x)<2ax對於一切x∈(1,+∞)恆成立即(a-0.

5)x^2+lnx<2ax 對於一切x∈(1,+∞)恆成立(2x-x^2)a>lnx-0.5x^21.10a>(lnx-0.

5x^2)/(2x-x^2)令g(x)=(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)求導得:g'(x)=-[2(x-1)(lnx-0.

5x^2)/(x^2-2x)^2]=[2-x^2-x+2(x-1)lnx]/(x^2-2x)^2令g'(x)=0,則有:2-x^2-x+2(x-1)lnx=02(x-1)lnx-(x^2+x-2)=02(x-1)lnx-(x+2)(x-1)=0(x-1)(2lnx-x-2)=0x=1為其駐點,2lnx-x-2=0時lnx=0.5x+1用作圖法求出:

兩者無交點,故原函式只有乙個駐點x=1此時為(1,2)上的極大值點:故a≥g(1)=-0.52.

當a=2時2x-x^2=0lnx-0.5x^2<0採用作圖法:顯然成立,故a=2時可行3.

當a>2時2x-x^2<0a<(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)g'(x)<0,g(x)單調減,故a≤lim(x→+∞)(lnx-0.5x^2)/(2x-x^2)=lim(x→+∞)=lim(x→+∞)-[lnx/(x^2-2x)]+lim(x→+∞)[0.

5x/(x-2)]=lim(x→+∞)-+lim(x→+∞)[0.5x/(x-2)]=0+0.5=0.

5故a≤0.5綜上所述,a∈[-0.5,0.5]∪

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