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已知函数 其中a>0.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)设g(x)=xlnx-x2f(x)

时间:2023-10-16 07:50:07

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已知函数 其中a>0.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)设g(x)=xlnx-x2f(x)

问题补充:

已知函数,其中a>0.

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;

(Ⅱ)设g(x)=xlnx-x2f(x),求g(x)在区间[1,e]上的最大值.(其中e为自然对数的底数)

答案:

解:(Ⅰ)∵函数,

∴=,

∵a>0,

∴由>0,

得,或,

∴0<x<2,或无解,

∴函数f(x)的单调增区间为(0,2).

由<0,

得,或,

∴x>2或x<0.

∴函数f(x)的单调减区间为(-∞,0)和(2,+∞).

(Ⅱ)∵,g(x)=xlnx-x2f(x),,

∴g(x)=xlnx-a(x-1),

∴g(x)=lnx+1-a,

当0<a≤1时,g(x)≥0,g(x)是增函数,最大值是g(e)=e-a(e-1);

当a≥2时,g(x)≤0,g(x)是减函数,最大值是g(1)=0;

当1<a<2时,g(x)先减后增,最大值是g(1)或g(e).

设g(1)>g(e),即 e-a(e-1)<0,即 a>,

所以若<a<2 时,最大值是g(1),

若1<a<,最大值是g(e).

综上,0<a<时,最大值是g(e)=e-a(e-1);<a<2 时,最大值是g(1)=0.

解析分析:(Ⅰ)由函数,知=,由a>0,知当>0时,,或,由此能求出函数f(x)的单调增区间;当<0时,,或,由此能求出函数f(x)的单调减区间.(Ⅱ)由g(x)=xlnx-a(x-1),知g(x)=lnx+1-a,当0<a≤1时,g(x)≥0,g(x)是增函数,最大值是g(e)=e-a(e-1);当a≥2时,g(x)≤0,g(x)是减函数,最大值是g(1)=0;当1<a<2时,g(x)先减后增,最大值是g(1)或g(e).由此能求出g(x)在区间[1,e]上的最大值.

点评:本题考查函数的单调区间的求法和求g(x)在区间[1,e]上的最大值.综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真解答,注意导数性质的灵活运用.易错点是分类不清,导致出错.

已知函数 其中a>0.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)设g(x)=xlnx-x2f(x) 求g(x)在区间[1 e]上的最大值.(其中e为自然对数的底数)

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