解答题已知x=4是函数f(x)=alnx+x2-12x+b的一个极值点,(a,b∈R)

发布时间:2020-07-09 04:51:39

解答题已知x=4是函数f(x)=alnx+x2-12x+b的一个极值点,(a,b∈R).
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若函数y=f(x)有3个不同的零点,求b的取值范围.

网友回答

解:(Ⅰ),(x>0),…2’
由已知f'(4)=0得,,解得a=16.…4’
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=16lnx+x2-12x+b,x∈(0,+∞),
令 =0,解得 x=2或 x=4.
当x∈(0,2)时,f′(x)>0;当x∈(2,4)时,f′(x)<0;x∈(4,+∞)时,f′(x)>0.
所以f(x)的单调增区间是(0,2),(4,+∞);f(x)的单调减区间是(2,4).…8’
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(0,2)内单调递增,在(2,4)内单调递减,在(4,+∞)上单调递增,
且当x=2或x=4时,f′(x)=0.
所以f(x)的极大值为f(2)=16ln2-20+b,极小值为f(4)=32ln2-32+b.…10’
又因为f(16)=64ln2+64+b>16ln2-20+b=f(2),f(e-2)<-32+b<32ln2-32+b=f(4).
当且仅当f(4)<0<f(2),y=f(x)有三个零点.…12’
由 32ln2-32+b<0<16ln2-20+b,解得 20-16ln2<b<32-32ln2,
所以,b的取值范围为(20-16ln2,32-32ln2).…14’解析分析:(Ⅰ)先求出函数的导数f′(x),由f'(4)=0求得a的值.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=16lnx+x2-12x+b,由f′(x)=0,求得极值点的横坐标,再根据导数的符号求出函数f(x)的单调区间.(Ⅲ)由(Ⅱ)知f(x)的极大值为f(2),极小值为f(4),故当且仅当f(4)<0<f(2),y=f(x)有三个零点,由此求得b的取值范围.点评:本题主要考查函数在某一点取得机制的条件,利用导数研究函数的单调性,方程的根的存在性及个数判断,属于中档题.
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