问题标题:
高三数学题。20分钟内急求已知函数f(x)=ax-(2a+1)lnx-2/xg(x)=-2alnx-2/x当a=2时求y=f(x)在(1,f(1))的切线方程当a>0时,求f(x)单调区间若x属于[1/e,e^2],使f(x)大于等于g(x)成立,求a
问题描述:
高三数学题。20分钟内急求
已知函数f(x)=ax-(2a+1)lnx-2/xg(x)=-2alnx-2/x
当a=2时求y=f(x)在(1,f(1))的切线方程
当a>0时,求f(x)单调区间
若x属于[1/e,e^2],使f(x)大于等于g(x)成立,求a的范围(a属于R
要详细过程
聂跃平回答:
1)当a=2时,f(x)=2x-2/x-5lnx,切点(1,0),因为f'(x)=2+2/(x^2)-5/x所以切线斜率k=-1(x=1),
于是得切线方程:y=-x+1.
2)当a>0时,因为f'(x)=a+2/(x^2)-(2a+1)/x=[ax^2-(2a+1)x+2]/(x^2)=(ax-1)(x-2)/(x^2).于是:
当1/a=2时,即a=1/2时,f'(x)≥0,即y=f(x)在R上增函数;
当1/a>2时,即0
庞新富回答:
(1)
当a=2时,f(x)=2x-5lnx-(2/x),定义域x>0
f(1)=2-0-2=0
且f'(x)=2-(5/x)+(2/x²)
所以,f'(1)=2-5+2=-1
则在点(1,f(1))的切线方程为:y-0=-1(x-1)
即:x+y-1=0
(2)
f(x)=ax-(2a+1)lnx-(2/x),定义域为x>0
f'(x)=a-[(2a+1)/x]+(2/x²)=[ax²-(2a+1)x+2]/x²=(ax-1)(x-2)/x²(a>0)
当f'(x)=0时有:x=1/a,或者x=2
①若1/a<2,即a>1/2时:
当x∈(0,1/a)或者x∈(2,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(1/a,2)时,f'(x)<0,f(x)单调递减。
②若1/a>2,即:0<a<1/2时:
当x∈(0,2)或者x∈(1/a,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(2,1/a)时,f'(x)<0,f(x)单调递减。
③当1/a=2,即a=1/2时:f'(x)≥0,那么f(x)在x>0上单调递增。
(3)
f(x)≥g(x),即:ax-(2a+1)lnx-(2/x)≥-2alnx-(2/x)在[1/e,e²]上均成立
==>ax-lnx≥0
==>a≥lnx/x
令F(x)=lnx/x,则F'(x)=(1-lnx)/x²。当F'(x)=0时有x=e
则,在[1/e,e)上,F'(x)>0,F(x)单调递增;在[e,e²]上,F’(x)<0,F(x)单调递减。
所以,F(x)在[1/e,e²]上有最大值F(e)=1/e
则,当a≥1/e时恒成立
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