问题 解答题
已知函数f(x)=alnx-x2,x=1是f(x)的一个极值点.
(1)求a的值;
(2)若方程f(x)+m=0在[
1
e
,e]内有两个不等实根,求m的取值范围(其中e为自然对数的底数);
(3)令g(x)=f(x)+3x,若g(x)的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)(其中x1<x2),求证:
5
2
<x2-x1
7
2
.(参考数据:ln2≈0.7 e≈2.7)
答案

(1)求导函数可得f′(x)=

a
x
-2x=-
2x2-a
x
(x>0)

∵x=1是f(x)的一个极值点.

∴f′(1)=0,可得a=2.

(2)f(x)=2lnx-x2,令h(x)=f(x)+m=2lnx-x2+m,

则h′(x)=

2
x
-2x=-
2
x
(x-1)(x+1),

令h′(x)=0,得x=1(x=-1舍去).

由于x∈[

1
e
,e],

则当x∈[

1
e
,1]时,h′(x)>0,∴h(x)是增函数;

当x∈[1,e]时,h′(x)<0,∴h(x)是减函数,

则方程h(x)=0在[

1
e
,e]内有两个不等实根的充要条件是:
h(
1
e
)≤0
h(1)>0
h(e)≤0.

1<m≤2+

1
e2

(3)若g(x)的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)(其中x1<x2),

则方程2lnx-x2+3x=0的解为x1,x2(其中x1<x2).

故函数y=2lnx与y=x2-3x的交点的横坐标为x1,x2

作出两函数图象如图.如图所示,

由于2ln

1
2
=-2ln2≈-1.4,(
1
2
)2-3×
1
2
=-
5
4
=-1.25
,所以
1
2
x1<1

同理得到

7
2
x2<4,

-1<-x1<-

1
2
,所以
5
2
<x2-x1
7
2

单项选择题
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