(2011•浙江)设函数f(x)=(x﹣a) 2 lnx,a∈R

(2011•浙江)设函数f(x)=(x﹣a) 2 lnx,a∈R
(1)若x=e为y=f(x)的极值点,求实数a;
(2)求实数a的取值范围,使得对任意的x∈(0,3e],恒有f(x)≤4e 2 成立.
注:e为自然对数的底数.
binshiji1 1年前 已收到1个回答 举报

花ee 幼苗

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(1)a=e,或a=3e(2)

(1)求导得f′(x)=2(x﹣a)lnx+ =(x﹣a)(2lnx+1﹣ ),
因为x=e是f(x)的极值点,
所以f′(e)=0
解得a=e或a=3e.
经检验,a=e或a=3e符合题意,
所以a=e,或a=3e
(2)①当0<x≤1时,对于任意的实数a,恒有f(x)≤0<4e 2 成立
②当1<x≤3e时,,由题意,首先有f(3e)=(3e﹣a) 2 ln3e≤4e 2
解得
由(1)知f′(x)=2(x﹣a)lnx+ =(x﹣a)(2lnx+1﹣ ),
令h(x)=2lnx+1﹣ ,则h(1)=1﹣a<0,
h(a)=2lna>0且h(3e)=2ln3e+1﹣ ≥2ln3e+1﹣ =2(ln3e﹣ )>0
又h(x)在(0,+∞)内单调递增,所以函数h(x)在在(0,+∞)内有唯一零点,记此零点为x 0
则1<x 0 <3e,1<x 0 <a,从而,当x∈(0,x 0 )时,f′(x)>0,
当x∈(x 0 ,a)时,f′(x)<0,
当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,即f(x)在(0,x 0 )内是增函数,
在(x 0 ,a)内是减函数,在(a,+∞)内是增函数
所以要使得对任意的x∈(0,3e],恒有f(x)≤4e 2 成立只要有
有h(x 0 )=2lnx 0 +1﹣ =0得a=2x 0 lnx 0 +x 0 ,将它代入 得4x 0 2 ln 3 x 0 ≤4e 2
又x 0 >1,注意到函数4x 2 ln 3 x在(1,+∞)上是增函数故1<x 0 ≤e
再由a=2x 0 lnx 0 +x 0 ,及函数2xlnx+x在(1,+∞)上是增函数,可得1<a≤3e
由f(3e)=(3e﹣a) 2 ln3e≤4e 2 解得
所以得
综上,a的取值范围为

1年前

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