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已知函数f(x)=x,g(x)=aln x,a∈R.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/16 14:51:23
已知函数f(x)=
x
(1)由条件知h(x)=
x-aln x(x>0).
∴h′(x)=
1
2
x-
a
x=

x−2a
2x.
①当a>0时,令h′(x)=0,解得x=4a2
∴当0<x<4a2时,h′(x)<0,h(x)在(0,4a2)上递减;
当x>4a2时,h′(x)>0,h(x)在(4a2,+∞)上递增.
∴x=4a2是h(x)在(0,+∞)上的唯一极值点,
且是极小值点,从而也是h(x)的最小值点.
∴最小值φ(a)=h(4a2)=2a-aln 4a2=2a(1-ln 2a).
②当a≤0时,h′(x)=

x−2a
2x>0,h(x)在(0,+∞)上递增,无最小值.
故h(x)的最小值为φ(a)=2a(1-ln 2a)(a>0).
(2)由(1)知φ(a)=2a(1-ln 2a),(a>0).
则φ′(a)=-2ln 2a,令φ′(a)=0,解得a=
1
2.
当0<a<
1
2时,φ′(a)>0,∴φ(a)在(0,
1
2)上递增;
当a>
1
2时,φ′(a)<0,∴φ(a)在(
1
2,+∞)上递减.
∴φ(a)在a=
1
2处取得极大值φ(
1
2)=1,
∵φ(a)在(0,+∞)上有且只有一个极值点,
所以φ(
1
2)=1也是φ(a)的最大值.
∴当a∈(0,+∞)时,总有φ(a)≤1.