问题
问答题
就常数k的不同取值情况,确定方程lnx=kx的正根的个数.
答案
参考答案:[解] 引入函数f(x)=lnx-kx,它的定义域是(0,+∞),且[*].
若k≤0,由f’(x)>0知f(x)在(0,+∞)单调增加,且
[*]
从而f(x)=0在(0,+∞)中有且仅有一个根.
当k>0时,注意 [*]
可见f(x)在[*]单调上升,在[*]单调下降,在[*]取得最大值[*].又[*],于是当[*],即[*]时f(x)=0有且仅有二根x1和x2,它们分别满足[*].
若[*],f(x)在[*]取得最大值f(e)=lne-1=0,于是f(x)=0有且仅有一根x1=e.
若[*],f(x)在[*]取得最大值[*],于是f(x)恒负,没有零点.
综合以上讨论,可得
[*]
解析:本题主要考查连续函数的重要性质,函数的单调性和最值等有关内容.
引入函数f(x)=lnx-kx,确定方程lnx=kx的正根个数问题就化为确定函数f(x)的零点的个数问题.
由连续函数的重要性质知,若连续函数f(x)在区间[a,b]的端点反号,则在区间(a,b)中必存在f(x)的零点,而且当f(x)在区间(a,b)中单调时,还可以断定f(x)在(a,b)中有且仅有一个零点.按照这样的分析知,应当首先弄清f(x)的单调区间,并研究它在单调区间的端点是否反号.
注意,当单调区间是无界区间时,可用函数在端点的极限值来代替函数在端点的值.
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