21.己知函数f(x)=a(x-)-2lnx,其中a∈R.
(1)若f(x)有极值,求a的取值范围;
(2)讨论(x)的零点个数,并说明理由.(参考数值:ln2≈0. 6931)
(1)0<a<1;
(2)当a≤0或a≥1时,有唯一零点;当0<a<1时,有三个零点.
试题分析:本题属于导数应用中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求;(2)要注意对参数的讨论.
(1),因为f(x)定义域为(0,+∞),
所以ax2-2x+a=0有正根且不为等根。显然a≠0,由x1x2=1>0.得Δ>0且x1+x2>0,
所以 0<a<1 。
(2)由上知,,因为x∈(0,+∞),
①若a≤0,则<0恒成立,所以f(x)在(0,+∞)单调递减,
因为f(1)=0,所以f(x)的零点唯一;
②若a≥1,则≥0恒成立,所以f(x)在(0,+∞)单调递增,
因为f(1)=0,所以f(x)的零点唯一;
③若0<a<1,记x1,x2分别为ax2-2x+a=0的两根,且x1<1<x2,且f(x)在(0,x1)单调递增,在(x1,x2)单调递增,(x2,+∞)单调递增。
因为f(1)=0,所以f(x1)>0,f(x2)<0.
当x∈(0,x1)时,取
本题考查了利用导数求含参数的函数极值,分类讨论,讨论点大体可以分成以下几类:
(1)根据判别式讨论;
(2)根据二次函数的根的大小;
(3)定义域由限制时,根据定义域的隐含条件;
(4)求导形式复杂时取部分特别常常只需要转化为一个二次函数来讨论;
(5)多次求导求解等.
本题考查导数的性质,解题步骤如下:
(1)求导,然后解导数不等式,算极值。
(2)对参数分类讨论求得零点个数。
第二问中的易丢对a的分类讨论。