已知函数f(x)=alnx+x2 (a为实常数).

已知函数f(x)=alnx+x2 (a为实常数).
(1)当a=-4时,求函数f(x)在[1,e]上的最大值及相应的x值;
(2)当x∈[1,e]时,讨论方程f(x)=0根的个数.
小马家保姆 1年前 已收到1个回答 举报

芳草春归 春芽

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解题思路:(1)把a=-4代入函数解析式,求出函数的导函数,由导函数的零点把给出的定义[1,e]分段,判出在各段内的单调性,从而求出函数在[1,e]上的最大值及相应的x值;
(2)把原函数f(x)=alnx+x2求导,分a≥0和a<0讨论打哦函数的单调性,特别是当a<0时,求出函数f(x)在[1,e]上的最小值及端点处的函数值,然后根据最小值和F(e)的值的符号讨论在x∈[1,e]时,方程f(x)=0根的个数.

(1)当a=-4时,f(x)=-4lnx+x2
函数的定义域为(0,+∞).
∴f′(x)=−
4
x+2x
令f'(x)=0得,x=
2或x=−
2舍去.
∵x∈[1,
2)时,f'(x)<0.
∴函数f(x)在[1,
2)上为减函数,在(
2,e]上为增函数,
由f(1)=-4ln1+12=1,f(e)=-4lne+e2=e2-4,
∴函数f(x)在[1,e]上的最大值为e2-4,相应的x值为e;
(2)由f(x)=alnx+x2,得
f′(x)=
a
x+2x
若a≥0,则在[1,e]上f′(x)>0,函数f(x)=alnx+x2在[1,e]上为增函数,
由f(1)=1>0知,方程f(x)=0的根的个数是0;
若a<0,由f′(x)=0,得x=

−2a
2或x=-

−2a
2(舍去)

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;根的存在性及根的个数判断.

考点点评: 本题考查了利用导数求闭区间上的最值,考查了根的存在性及根的个数的判断,考查了分类讨论的数学思想方法和数学转化思想方法,训练了构造函数求变量的取值范围,此题是有一定难度题目.

1年前

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