导数的一道高考题 fx= ㏑x(x-a)^2 ,a属于R.求实数a的取值范围,使对任意x属于(0,3e]恒有fx≤4e^

导数的一道高考题 fx= ㏑x(x-a)^2 ,a属于R.求实数a的取值范围,使对任意x属于(0,3e]恒有fx≤4e^2
醋呀 1年前 已收到1个回答 举报

寒云惊鸿照影 花朵

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(I)求导得f′(x)=2(x-a)lnx+(x-a)2x=(x-a)(2lnx+1-ax),
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
(II)①当0<x≤1时,对于任意的实数a,恒有f(x)≤0<4e2成立
②当1<x≤3e时,由题意,首先有f(3e)=(3e-a)2ln3e≤4e2,解得3e-
2eln3e≤a≤3e+
2eln3e
由(I)知f′(x)=2(x-a)lnx+(x-a)2x=(x-a)(2lnx+1-ax),
令h(x)=2lnx+1-ax,则h(1)=1-a<0,h(a)=2lna>0且h(3e)=2ln3e+1-a3e≥2ln3e+1-3e+
2eln3e3e=2(ln3e-13
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x0
则1<x0<3e,1<x0<a,从而,当x∈(0,x0)时,f′(x)>0,当x∈(x0,a)时,f′(x)<0,当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,即f(x)在(0,x0)内是增函数,在(x0,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)≤4e2成立只要有f(x0)=(x0-a)2lnx0≤4e2f(3e)=(3e-a)2ln3e≤4e2
有h(x0)=2lnx0+1-ax0=0得a=2x0lnx0+x0,将它代入f(x0)=(x0-a)2lnx0≤4e2得4x02ln2x0≤4e2
又x0>1,注意到函数4x2ln2x在(1,+∞)上是增函数故1<x0≤e
再由a=2x0lnx0+x0,及函数2xlnx+x在(1,+∞)上是增函数,可得1<a≤3e
由f(3e)=(3e-a)2ln3e≤4e2解得3e-
2eln3e≤a≤3e+
2eln3e,
所以得3e-
2eln3e≤a≤3e
综上,a的取值范围为3e-
2eln3e≤a≤3e (I)利用极值点处的导数值为0,求出导函数,将x=e代入等于0,求出a,再将a的值代入检验.
(II)对x∈(0,3e]进行分区间讨论,求出f(x)的最大值,令最大值小于4e2,解不等式求出a的范围

1年前

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