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(2012•道里区三模)已知函数g(x)=x2-(2a+1)x+alnx

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/29 02:51:29
(2012•道里区三模)已知函数g(x)=x2-(2a+1)x+alnx
(Ⅰ)当a=1时,求函数g(x)的极值;
(Ⅱ)求函数g(x)在区间[1,e]上的最小值;
(Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,设f(x)=g(x)+4x-x2-2lnx,证明:
n
k=2
1
k−f(k)
3n
(Ⅰ)∵a=1,可得g(x)=x2-3x+lnx,(x>0)
∴g′(x)=2x-3+
1
x=
2x2−3x+1
x=
(2x−1)(x−1)
x,
令g′(x)=0,x1=
1
2,x2=1,
  g′(x)>0,即x>1或x<
1
2,g(x)为增函数,
g′(x)<0,即
1
2<x<1,g(x)为减函数,
g(x)在x=
1
2出取极大值,g(x)极大值=g(
1
2)=-
5
4-ln2,
g(x)在x=1出取极小值,g(x)极小值=g(1)=-2,
(Ⅱ)g′(x)=2x-(2a+1)+
a
x=
2x2−(2a+1)x+a
x=
(2x−1)(x−a)
x
当a≤1时,x∈[1,e],g′(x)≥0,g(x)单调递增,g(x)min=g(1)=-2a,
当1<a<e时,x∈[1,a]时,g′(x)<0,g(x)单调递减,x∈[a,e]时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
∴g(x)min=g(a)=-a2-a+alna,
当a≥e时,x∈[1,e],g′(x)<0,g(x)单调递减,
g(x)min=g(e)=e2-(2a+1)e+a,
∴g(x)的最小值为:g(a)=

−2a                              a≤1
−2a2−a+alna     1<a<e
e2−(2a+1)e+a        a≥e
( III)依题意可得,f(x)=g(x)+4x-x2-lnx=x-lnx(x>0)
∴k-f(k)=lnk,令h(x)=lnx-
1
4(x2-1),∵x∈[2,+∞)时,h′(0)=
2−x2
2x2<0,
∴h(x)≤h(2)=ln2-
3
4<0,即lnx<