已知函数f(x)=xlnx与函数g(x)=x+[1/ax](x>0)均在x=x0时取得最小值,设函数h(x)=f(x)-

已知函数f(x)=xlnx与函数g(x)=x+[1/ax](x>0)均在x=x0时取得最小值,设函数h(x)=f(x)-g(x),e为自然对数的底数.
(I)求实数a的值;
(Ⅱ)证明:[1/e]是函数h(x)的一个极大值点;
(Ⅲ)证明:函数h(x)的所有极值点之和的范围是([3/e],[e+1/e]).
icewind雹 1年前 已收到1个回答 举报

暗草惊风 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)先用导数由f(x)求出x0,再分情况讨论g(x)的最小值及此时x值,由x0=x即可求出a值;
(Ⅱ)利用导数与函数极值的关系可以证明,为判断h′(x)的符号,此题要对h′(x)再次求导;
(Ⅲ),先找出所有极值点,再求证即可.

(I)f′(x)=(xlnx)′=lnx+1,令f′(x)=0得x=[1/e],列表:

x(0,[1/e])[1/e]([1/e],+∞)
f′(x)+0-
f(x)1极小值-[1/e]Z∴当x=[1/e]时,函数f(x)=xlnx取得最小值,∴x 0=[1/e],
当a<0时,g(x)是增函数,此时无最小值时,
当a>0,函数g(x)=x+[1/ax]≥2

1
a是最小值,取等号时,x0=

1
a,


1
a=[1/e],得a=e2
(II)∵h(x)=f(x)-g(x)=xlnx-x-
1
e2x,h′(x)=lnx+
1
e2x2,
∴h″(x)=
e2x−2
e2x3,h″(x)<0⇔0<x<

点评:
本题考点: 函数在某点取得极值的条件.

考点点评: 本题考查应用导数求函数的最值、极值,研究函数的单调性,考查综合运用知识分析问题、解决问题的能力,难度较大.

1年前

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