问题 解答题

已知函数f(x)=x2-alnx(常数a>0),g(x)=ex-x.

(1)证明:ea>a;

(2)当a>2e时,讨论函数f(x)在区间(1,ea)上零点的个数(e为自然对数的底数).

答案

(1)证明:得g′(x)=ex-1,令g′(x)=0得到x=0

当x>0时,g′(x)=ex-1>1-1=0,

∴g(x)在[0,+∞)上是增函数,

又a>0,得g(a)>g(0)=1>0.

所以,ea-a>0,即ea>a.

(2)因为f′(x)=2x-

a
x
=
2x2-a
x
=
2(x-
2a
2
)(x+
2a
2
)
x

0<x<

2a
2
时,f′(x)<0,f(x)为减函数;

x>

2a
2
时,f′(x)>0,f(x)为增函数.

f(x)min=f(

2a
2
)=
a
2
(1-ln
a
2
).

又由(1)得

a
2
<a<eae2a(a≥0,a<2a)⇒
2a
2
ea

且当a>2e时,

2a
2
e
>1,有1<
2a
2
ea

而f(1)=1>0,f(ea)=e2a-a2=(ea-a)(ea+a)>0,

当a>2e时,f(x)min=f(

2a
2
)=
a
2
(1-ln
a
2
)<0,

所以,当a>2e时,函数f(x)在(1,ea)上有两个零点.

单项选择题 B1型题
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