【題目】已知f(x)=(x2﹣2ax)lnx+2ax﹣ x2 , 其中a∈R.
(1)若a=0,且曲線f(x)在x=t處的切線l過原點,求直線l的方程;
(2)求f(x)的極值;
(3)若函數(shù)f(x)有兩個極值點x1 , x2(x1<x2),證明f(x1)+f(x2)< a2+3a.
【答案】
(1)解:當(dāng)a=0時, ,f'(x)=2xlnx,所以切線I的斜率k=f'(t)=2tlnt,又直線I過原點,所以k=tlnt﹣ t,
,由2tlnt=tlnt﹣ t,得lnt=﹣ ,t= .所以k=f'(﹣ )=﹣ ,故切線I的方程為y=﹣
(2)解:由f(x)=(x2﹣2ax)lnx+2ax﹣ x2,可得f'(x)=(2x﹣2a)lnx,
①當(dāng)a≤0時f'(x)>0得x>1,f'(x)<0得0<x<1,
f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(0,1)上單調(diào)遞減,f(x)在x=1時取到極小值,且f(1)=2a﹣ ,f(x)沒有極大值.
②當(dāng)0<a<1時,f'(x)>0得x>1或0<x<a,f'(x)<0得a<x<1.f(x)在(0,a),(1,+∞)上單調(diào)遞增,在(a,1)上單調(diào)遞減,
f(x)在x=a時取到極大值,且f(a)=﹣a2lna+ ,f(x)在x=1時取到極小值,且f(1)=2a﹣ ;
③當(dāng)a=1時f'(x)≥0恒成立恒成立,f(x)在R上單調(diào)遞增,f(x)沒有極大值也沒有極小值;
④當(dāng)a>1時f'(x)>0得x>a或0<x<1,f'(x)<0得1<x<a,f(x)在(0,1),(a,+∞)上單調(diào)遞增,在(1,a)上單調(diào)遞減,f(x)在x=a時取到極小值,且f(a)=﹣a2lna+ ,.f(x)在x=1時取到極大值,且f(1)=2a﹣ ;
綜上可得,當(dāng)a≤0時,f(x)在x=1時取到極小值2a﹣ ,f(x)沒有極大值;
當(dāng)0<a<1時,f(x)在x=a時取到極大值﹣a2lna+ ,在x=1時取到極小值2a﹣ ;
當(dāng)a=1時,f(x)沒有極大值也沒有極小值;
當(dāng)a>1時,f(x)在x=a時取到極小值 ,在x=1時取到極大值
(3)解:由(2)知當(dāng)a>0且a≠1時,f(x)有兩個極值f(x)點x1,x2,且f(x1)+f(x2)=f(a)+f(1), = ,
設(shè) ,則 ,所以g(a)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,由a>0且a≠1可得g(a)>g(1)=0,所以 ,即
【解析】(1)求出導(dǎo)函數(shù),根據(jù)切線的和導(dǎo)函數(shù)的關(guān)系求解 即可;、(2)求出導(dǎo)函數(shù)f'(x)=(2x﹣2a)lnx,對a進行分類討論,在不同區(qū)間求出函數(shù)的單調(diào)性,進而判斷函數(shù)的最值問題;(3)根據(jù)(2)可知a的范圍,得出f(x1)+f(x2)=f(a)+f(1),作差放縮可得 = ,構(gòu)造函數(shù) ,利用導(dǎo)函數(shù)得出函數(shù)的單調(diào)性,得出g(a)>g(1)=0,得出結(jié)論.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的相關(guān)知識,掌握求函數(shù)的極值的方法是:(1)如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值(2)如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值.
科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】在亞丁灣海域執(zhí)行護航任務(wù)的中國海軍“徐州”艦,在A處收到某商船在航行中發(fā)出求救信號后,立即測出該商船在方位角方位角(是從某點的指北方向線起,依順時針方向到目標(biāo)方向線之間的水平夾角)為45°、距離A處為10 n mile的C處,并測得該船正沿方位角為105°的方向,以9 n mile/h的速度航行,“徐州”艦立即以21 n mile/h的速度航行前去營救.
(1)“徐州”艦最少需要多少時間才能靠近商船?
(2)在營救時間最少的前提下,“徐州”艦應(yīng)按照怎樣的航行方向前進?(角度精確到0.1°,時間精確到1min,參考數(shù)據(jù):sin68.2°≈0.9286)
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知函數(shù)f(x)=xlnx+x(x﹣a)2(a∈R),若存在 ,使得f(x)>xf'(x)成立,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.
B.
C.
D.(3,+∞)
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖,在四棱錐P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=2,PD=,O為AC與BD的交點,E為棱PB上一點.
(1)證明:平面EAC⊥平面PBD;
(2)若PD∥平面EAC,求三棱錐P-EAD的體積.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列命題正確的是( )
A. 一條直線與一個平面平行,它就和這個平面內(nèi)的任意一條直線平行
B. 平行于同一個平面的兩條直線平行
C. 平面外的兩條平行直線中的一條與一個平面平行,則另一條直線也與此平面平行
D. 與兩個相交平面的交線平行的直線,必平行于這兩個平面
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】某廠生產(chǎn)某種產(chǎn)品的固定成本(固定投入)為2 500元,已知每生產(chǎn)件這樣的產(chǎn)品需要再增加可變成本 (元),若生產(chǎn)出的產(chǎn)品都能以每件500元售出,要使利潤最大,該廠應(yīng)生產(chǎn)多少件這種產(chǎn)品?最大利潤是多少?
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知函數(shù)f (x)=a lnx++x (a≠0).
(1)若曲線y=f (x)在點(1,f (1))處的切線與直線x-2y=0垂直,求實數(shù)a的值;
(2)討論函數(shù)f (x)的單調(diào)性.
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】某公司生產(chǎn)一種電子儀器的固定成本為20000元,每生產(chǎn)一臺儀器需增加投入100元,已知總收益滿足函數(shù): ,其中是儀器的月產(chǎn)量.(注:總收益=總成本+利潤)
(1)將利潤表示為月產(chǎn)量的函數(shù);
(2)當(dāng)月產(chǎn)量為何值時,公司所獲利潤最大?最大利潤為多少元?
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:
【題目】在某次測量中得到的A樣本數(shù)據(jù)如下:82,84,84,86,86,86,88,88,88,88.若B樣本數(shù)據(jù)恰好是A樣本數(shù)據(jù)都加2后所得數(shù)據(jù),則A,B兩樣本的下列數(shù)字特征對應(yīng)相同的是
A. 眾數(shù) B. 平均數(shù) C. 中位數(shù) D. 標(biāo)準(zhǔn)差
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