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已知函数f(x)=x2+ln(x-a)(a∈R).(1)若f(x)有两个不同的极值点 求a的取值

时间:2019-07-04 05:44:39

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已知函数f(x)=x2+ln(x-a)(a∈R).(1)若f(x)有两个不同的极值点 求a的取值

问题补充:

已知函数f(x)=x2+ln(x-a)(a∈R).

(1)若f(x)有两个不同的极值点,求a的取值范围;

(2)当a≤-2时,g(a)表示函数f(x)在[-1,0]上的最大值,求g(a)的表达式;

(3)求证:.

答案:

解:(1)法一:∵f(x)=x2+ln(x-a)(a∈R),∴x>a,

∴=(x>a).

令g(x)=2x2-2ax+1,△=4a2-8=4(a2-2).

当△>0时,得或a.

若a,则f′(x)>0在x>a时恒成立,此时函数f(x)无极值点;

若,设g(x)=2x2-2ax+1=0的两根为x1,x2,且x1<x2.

∵,∴a<x1<x2,若下表:

∴当时,函数f(x)由两个极值点.

法二:=(x>a).

设g(x)=2x2-2ax+1,f(x)由两个极值点?g(x)=0由两个大于a的不等实数根x1,x2(x1<x2).

∴,解得,∴当时,函数f(x)由两个极值点.

(2)当a≤-2时,由(1)知,∴a<x1<-1<x2<0.

∴f(x)在[-1,x2]上为减函数,而在[x2,0]上为增函数,

∴f(x)在[-1,0]上的最大值是f(-1)和f(0)中的最大的那一个.

∵f(-1)=1+ln(-1-a),f(0)=ln(-a).

设h(a)=f(-1)-f(0)==.

∵a≤-2,∴,∴,故h(a)>0.

∴最大值为f(-1).

即g(a)=f(-1)=1+ln(-1-a)(a≤-2).

(3)由(2)可知:当a=-2时,f(x)=x2+ln(x+2)有最大值f(-1)=1+ln(-1+2)=1.

取,n∈N+.则.

即=.

法一:由=,

把n依次取n,n-1,…1得到n个不等式,再相加得:

ln(n+1)

≤=.

∴.

即.

法二:用数学归纳法证明:

①当n=1时,易知成立.

假设n=k时,不等式成立,即,(k∈N+)成立.

当n=k+1时,

=

=

<0(由归纳假设及.

所以当n=k+1时不等式也成立.

故得证.

解析分析:(1)f(x)有两个不同的极值点?f′(x)=0在定义域内有不同的两个实数根.(2)当a≤-2时,由(1)可知a<x1<-1<x2<0.及f(x)在[-1,x2]与[x2,0]上的单调性可得:f(x)在[-1,0]上的最大值是f(-1)和f(0)中的最大的那一个.(3)利用(2)的结论可得:=.把n依次取n,n-1,…1得到n个不等式,再相加即可得到.或利用上下归纳法也可证明.

点评:本题综合考查了利用导数解决含参数的函数的单调性和极值问题,熟练掌握导数、三个二次及分类讨论思想方法是解题的关键.

已知函数f(x)=x2+ln(x-a)(a∈R).(1)若f(x)有两个不同的极值点 求a的取值范围;(2)当a≤-2时 g(a)表示函数f(x)在[-1 0]上的最

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