已知函数f(x)=x2﹣ax+2lnx(其中a是实数).(I)求f(x)的单调区间;(II)若设2(e+)<a...
问题详情:
已知函数f(x)=x2﹣ax+2lnx(其中a是实数).
(I)求f(x)的单调区间;
(II)若设2(e+)<a<,且f(x)有两个极值点x1,x2(x1<x2),
求f(x1)﹣f(x2)取值范围.(其中e为自然对数的底数).
【回答】
解:(1)∵f(x)=x2﹣ax+2lnx(其中a是实数),
∴f(x)的定义域为(0,+∞),=
令g(x)=2x2﹣ax+2,△=a2﹣16,对称轴x=,g(0)=2,
当△=a2﹣16≤0,即﹣4≤a≤4时,f′(x)≥0,
∴函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间.…
当△=a2﹣16>0,即a<﹣4或a>4时,
①若a<﹣4,则f′(x)>0恒成立,
∴f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无减区间.…
②若a>4,令f′(x)=0,得,,
当x∈(0,x1)∪(x2,+∞)时,f′(x)>0,当x∈(x1,x2)时,f′(x)<0.
∴f(x)的单调递增区间为(0,x1),(x2,+∞),单调递减区间为(x1,x2).…
综上所述:当a≤4时,f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间.
当a>4时,f(x)的单调递增区间为(0,x1)和(x2,+∞),单调递减区间为(x1,x2)
(2)由(1)知,若f(x)有两个极值点,则a>4,且x1+x2=>0,x1x2=1,∴0<x1<1<x2,
又∵,a=2(),,e+<<3+,
又0<x1<1,解得.…
∴f(x1)﹣f(x2)=()﹣()
=()﹣a(x1﹣x2)+2(lnx1﹣lnx2)
=(x1﹣x2)﹣a(x1﹣x2)+2ln
=﹣()•(x1+)+4lnx1
=,…
令h(x)=,(),
则<0恒成立,
∴h(x)在()单调递减,∴h()<h(x)<h(),
即﹣4<f(x1)﹣f(x2)<﹣4ln3,
故f(x1)﹣f(x2)的取值范围为(,).
知识点:导数及其应用
题型:综合题
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