已知函数f(x)=2x2-alnx(1)若a=4,求函数f(x)的极小值;(2)设函数g(x)=-cos2x,试问:在定义域内是否存在三个不同的自变量xi(i=1,2

发布时间:2020-08-01 06:00:30

已知函数f(x)=2x2-alnx
(1)若a=4,求函数f(x)的极小值;
(2)设函数g(x)=-cos2x,试问:在定义域内是否存在三个不同的自变量xi(i=1,2,3)使得f(xi)-g(xi)的值相等,若存在,请求出a的范围,若不存在,请说明理由?

网友回答

解:(1)由已知得,xk.Com]
则当0<x<1时f'(x)<0,可得函数f(x)在(0,1)上是减函数,
当x>1时f′(x)>0,可得函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,
故函数的极小值为f(1)=2;
(2)若存在,设f(xi)-g(xi)=m(i=1,2,3),则对于某一实数m,方程f(x)-g(x)=m在(0,+∞)上有三个不同的实数根,设F(x)=f(x)-g(x)-m=2x2-alnx+cos2x-m,
则有两个不同的零点,即关于x的方程4x2-2xsin2x=a(x>0)有两个不同的解G(x)=4x2-2xsin2x(x>0),
则G'(x)=8x-2sin2x-4xcos2x=2(2x-sin2x)+4x(1-cos2x),
设h(x)=2x-sin2x,则h′(x)=2-2cos2x≥0,故h(x)在(0,+∞)上单调递增,
则当x>0时h(x)>h(0)=0,即2x>sin2x,
又1-cos2x>0,则G′(x)>0故G(x)在(0,+∞)上是增函数,
则a=4x2-2xsin2x(x>0)至多只有一个解,故不存.
方法二:关于方程的解,
当a≤0时,由方法一知2x>sin2x,此时方程无解;
当a>0时,由于,
可以证明是增函数,此方程最多有一个解,故不存在.

解析分析:(1)由a=4,得函数f(x)的解析式,求出其导函数以及导数为0的根,通过比较两根的大小找到函数的单调区间,进而求出f(x)的极小值;(2)若定义域内存在三个不同的自变量的取值xi(i=1,2,3),使得f(xi)-g(xi)的值恰好都相等,设f(xi)-g(xi)=m.(i=1,2,3),则对于某一实数m,方程f(x)-g(x)=m在(0,+∞)上有三个不等的实数,由此能求出在定义域内不存在三个不同的自变量的取值xi(i=1,2,3)使得f(xi)-g(xi)的值恰好都相等.

点评:本题考查函数的单调区间的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法.综合性强,难度大,具有一定的探索性.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!