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已知函数f(x)=x2-(a+2)x+alnx+2a+2,其中a≤2.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若函数f(x

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 05:38:52
已知函数f(x)=x2-(a+2)x+alnx+2a+2,其中a≤2.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在(0,2]上有且只有一个零点,求实数a的取值范围.(I)函数定义域为x>0,且f′(x)=2x-(a+2)+ax=(2x-a)(x-1)a…(2分)
①当a≤0,即a2≤0时,令f'(x)<0,得0<x<1,函数f(x)的单调递减区间为(0,1),
令f'(x)>0,得x>1,函数f(x)的单调递增区间为(1,+∞).
②当0<a2<1,即0<a<2时,令f'(x)>0,得0<x<a2或x>1,
函数f(x)的单调递增区间为(0,a2),(1,+∞).
令f'(x)<0,得a2<x<1,函数f(x)的单调递减区间为(a2,1).
③当a2=1,即a=2时,f'(x)≥0恒成立,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞).…(7分)
(Ⅱ)①当a≤0时,由(Ⅰ)可知,函数f(x)的单调递减区间为(0,1),f(x)在(1,2]单调递增.
所以f(x)在(0,2]上的最小值为f(1)=a+1,
由于f(1e2)=1e4-2e2-ae2+2=(1e2-1)2-ae2+1>0,
要使f(x)在(0,2]上有且只有一个零点,
需满足f(1)=0或f(1)<0f(2)<0解得a=-1或a<-2ln2.
②当0<a≤2时,由(Ⅰ)可知,
(ⅰ)当a=2时,函数f(x)在(0,2]上单调递增;
且f(e-4)=1e8-4e4-2<0,f(2)=2+2ln2>0,所以f(x)在(0,2]上有且只有一个零点.
(ⅱ)当0<a<2时,函数f(x)在(a2,1)上单调递减,在(1,2]上单调递增;
又因为f(1)=a+1>0,所以当x∈(a2,2]时,总有f(x)>0.
因为e -2a+2a<1<a+2,
所以f(e -2a+2a)=e -2a+2a[e -2a+2a-(a+2)]+(alne -2a+2a+2a+2)<0.
所以在区间(0,a2)内必有零点.又因为f(x)在(0,a2)内单调递增,
从而当0<a≤2时,f(x)在(0,2]上有且只有一个零点.
综上所述,0<a≤2或a<-2ln2或a=-1时,f(x)在(0,2]上有且只有一个零点
(Ⅱ)(ⅱ)当0<a<2时这种情况是怎么讨论的?
解题思路: 基本的解题思路就是讨论出单调性,求出最小值,最小值和0比较大小。
解题过程:
第一个图像画的没有问题,得出的结论也正确。g(x)=x2-(a+2)x的图像也正确,h(x)=-(alnx+2a+2)这个函数的图像画的不对,这个函数不仅仅是个对数函数的平移问题,还有纵轴上的伸缩,还有一个负号,所以图像还要有一个对称变换,关于x轴对称,你在画一下看看结论。