• 出定义在(0,+∞)上的三个函数:f(x)=lnx,g(x)=x2-af(x),h(x)=x-a√x,已知g(x)在x=1处取极值.(Ⅰ)确定函数h(x)的单调性;(Ⅱ)求证:当1<x<e2时,恒有x<2+f(x)2-f(x)成立;(Ⅲ)把函数h(x)的图象向上平移6个单位得到函数h1(x)的图象,试确定函数y=g(x)-h1(x)的零点个数,并说明理由.试题及答案-单选题-云返教育

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      出定义在(0,+∞)上的三个函数:f(x)=lnx,g(x)=x2-af(x),h(x)=x-a
      x
      ,已知g(x)在x=1处取极值.
      (Ⅰ)确定函数h(x)的单调性;
      (Ⅱ)求证:当1<x<e
      2时,恒有x<
      2+f(x)
      2-f(x)
      成立;
      (Ⅲ)把函数h(x)的图象向上平移6个单位得到函数h
      1(x)的图象,试确定函数y=g(x)-h1(x)的零点个数,并说明理由.

      试题解答


      见解析
      解:(Ⅰ)由题设,g(x)=x2-alnx,
      则g′(x)=2x-
      a
      x
      .(1分)
      由已知,g'(1)=0,
      即2-a=0?a=2.(2分)
      于是h(x)=x-2
      x

      则h′(x)=1-
      1
      x
      .(3分)
      由h′(x)=1-
      1
      x
      >0?x>1,
      所以h(x)在(1,+∞)上是增函数,在(0,1)上是减函数.(4分)
      证明:(Ⅱ)当1<x<e
      2时,0???lnx<2,
      即0<f(x)<2.(5分)
      欲证x<
      2+f(x)
      2-f(x)

      只需证x[2-f(x)]<2+f(x),
      即证f(x)>
      2(x-1)
      x+1
      .(6分)
      设φ(x)=f(x)-
      2(x-1)
      x+1
      =lnx-
      2(x-1)
      x+1

      则φ′(x)=
      1
      x
      -
      2(x+1)-2(x-1)
      (x+1)2
      =
      (x-1)2
      x(x+1)2

      当1<x<e
      2时,φ'(x)>0,
      所以φ(x)在区间(1,e
      2)上为增函数.(7分)
      从而当1<x<e
      2时,φ(x)>φ(1)=0,
      即lnx>
      2(x-1)
      x+1

      故x<
      2+f(x)
      2-f(x)
      .(8分)
      解:(Ⅲ)由题设,
      h1(x)=x-2
      x
      +6.
      令g(x)-h
      1(x)=0,
      x2-2lnx-(x-2
      x
      +6)=0,
      即2
      x
      -2lnx=-x2+x+6.(9分)
      h2(x)=2
      x
      -2lnx,
      h
      3(x)=-x2+x+6(x>0),
      h2(x)=
      1
      x
      -
      2
      x
      =
      x
      -2
      x

      x
      -2>0,得x>4.
      所以h
      2(x)在(4,+∞)上是增函数,
      在(0,4)上是减函数.(10分)
      又h
      3(x)在(0,
      1
      2
      )上是增函数,
      在(
      1
      2
      ,+∞)上是减函数.
      因为当x→0时,h
      2(x)→+∞,h3(x)→6.
      又h
      2(1)=2,h3(1)=6,h2(4)=4-2ln4>0,h3(4)=-6,
      则函数h
      2(x)与h3(x)的大致图象如下:(12分)

      由图可知,当x>0时,两个函数图象有2个交点,
      故函数y=g(x)-h
      1(x)有2个零点.(13分)

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