设a>0,方程xlnx+(a-x)ln(a-x)=0有解,则a的取值范围是A.(0,1]B.(0,2]C.(1,2]D.(1,3]

发布时间:2020-08-12 14:48:12

设a>0,方程xlnx+(a-x)ln(a-x)=0有解,则a的取值范围是A.(0,1]B.(0,2]C.(1,2]D.(1,3]

网友回答

B
解析分析:由题意构造函数f(x)=xlnx+(a-x)ln(a-x),且求出0<x<a,再求出f′(x)和f″(x),判断出f″(x)恒大于0,判断出f′(x)在定义域上的单调性,再求出f′(x)=0对应的x值,再求出f(x)的单调区间,求出函数f(x)的最小值,根据最小值令g(x)=lnx,再求出此函数的导数及单调性,判断出函数值的符号,再由变化趋势求出a的范围.

解答:由题意设f(x)=xlnx+(a-x)ln(a-x),且0<x<a,
则原题可转化为f(x)=0在(0,a)有解,求a的范围,
∴f′(x)=1+lnx-1-ln(a-x)=lnx-ln(a-x)
则f″(x)==,
由题意得0<x<a,又∵a>0,∴f″(x)恒大于0,
∴f′(x)在(0,a)为增函数,
令f′(x)=0,得x=,则0<<a,
∴f′(x)在(0,)恒小于零,在(,a)恒大于零,
则f(x)在(0,)递减,在(,a)递增
要使f(x)在(0,a)有解,
则f(x)的最小值:f()=ln+(a-)ln(a-)=aln()≤0,
设g(x)=lnx,x>0,
且=0,得x=,
∴g(x)在(0,)递减,在(,+∞)递增,
∵当x趋向于零时,g(x)=lnx<0,最小值g()<0,
且g(1)=ln1=0,此时a=2,
又由a>0,解得a的范围为(0,2],
故选B.

点评:本题考查了方程的根与函数零点的转化,以及导数与函数单调性、最值的关系,此题较难涉及了二次求导问题,以及恒成立的转化问题,构造函数法,可作为压轴题.
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