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解答题已知函数f(x)=2x+αlnx(α∈R).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2

时间:2020-09-26 04:21:58

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解答题已知函数f(x)=2x+αlnx(α∈R).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2

问题补充:

解答题已知函数f(x)=2x+αlnx(α∈R).

(1)讨论函数f(x)的单调性;

(2)若函数f(x)的最小值为?(α),求?(α)的最大值;

(3)若函数f(x)的最小值为妒?(α),m,n为?(α)定义域A内的任意两个值,试比较???与的大小.

答案:

解:(1)函数的定义域为(0,+∞),求导函数可得f′(x)=2+

当a≥0时,f′(x)>0,函数在(0,+∞)上单调增;

当a<0时,令f′(x)>0可得x>-;令f′(x)<0可得0<x<-,∴函数在(0,-)上单调减,在(-,+∞)上单调增;

(2)由(1)知,当a≥0时,函数无最小值;当a<0时,x=-时,函数取得最小值?(α)=f(-)=-a+aln(-)

求导函数可得?′(α)=-1+ln(-)+1=ln(-),令?′(α)=0,可得a=-2

∴当a<-2时,?′(α)>0;当-2<a<0时,?′(α)<0

∴函数在a=-2时取得极大值,且为最大值?(-2)=2;

(3)?(α)=-a+aln(-),则m,n为?(α)定义域A内的任意两个值时,

-==

不妨设m<n<0,则,令t=(t>1),则-=

记u(t)==tln2t+ln2-(t+1)ln(t+1)(t>1),则,即函数u(t)单调递增,从而u(t)>u(1)=0

∵,∴-<0

即<.解析分析:(1)函数的定义域为(0,+∞),求导函数可得f′(x)=2+,对a讨论,可得函数的单调性;(2)由(1)知,当a≥0时,函数无最小值;当a<0时,x=-时,函数取得最小值?(α)=f(-)=-a+aln(-)求导函数,确定函数的单调性,从而确定函数的极值与最值;(3)?(α)=-a+aln(-),则m,n为?(α)定义域A内的任意两个值时,作差可得?-=,再换元,构造新函数,确定函数的单调性,从而得出结论.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查换元法的运用,难度较大.

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