已知函数f(x)=ax2+xe?lnx(其中a为常数,e为自然对数的底数).(Ⅰ)当a=12时,判断函数f(x)的单调性

2025-04-24 10:41:21
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回答1:

(Ⅰ)因为x>0,
当a=

1
2
时,f′(x)=2ax+
1
e
?
1
x
=x+
1
e
?
1
x
=
ex2+x?e
ex

令f'(x)>0,所以x>
?1+
1+4e2
2e

令f'(x)<0,所以0<x<
?1+
1+4e2
2e

所以函数f(x)的单调增区间为(
?1+
1+4e2
2e
,+∞)

单调减区间为(0,
?1+
1+4e2
2e
)
.-------------------------------------(7分)

(Ⅱ)解一:令g(x)=ax+
1
e
(x>0),h(x)=
lnx
x
(x>0)

当a>0时,g(x)>
1
e
----------------------------------------------------------(10分)h′(x)=
1?lnx
x2
(x>0)

令h'(x)>0,则x∈(0,e)
所以h(x)在(0,e)上为增函数,在(e,+∞)上为减函数,
所以h(x)max=h(e)=
1
e
---------------------------------------------------------------(13分)
所以x>0时,g(x)>h(x)恒成立,即ax+
1
e
lnx
x

ax+
1
e
lnx
x
f(x)=ax2+
x
e
?lnx
>0恒成立,
所以f (x)=0无解.----------------------------------------------------------------------(15分)
解二:设f (x)的极小值点为x0,则f(x0)=ax02+
x0
e
?lnx0

令g(x0)=
x0
e
?lnx0
,则g'(x0)=
1
e
?
1
x0
,---------------------------------(10分)
当x0>e 时,g'(x0)>0,
当x0<e 时,g'(x0)<0,
所以g(x0min=g(e)=0,即
x0
e
?lnx0
>0,------------------------------------------(13分)
f(x0)=ax02+
x0
e
?lnx0
>0恒成立.
所以f (x)=0无解.-------------------------------------------------(15分)