已知函数f(x)=(x2-2ax+a2)lnx,a∈R,(1)当a=0时,求函数f(x)的单调区间;(2)当a=-1时,令F(x

2024-12-22 16:23:53
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回答1:

(1)解:当a=0时,f(x)=x2lnx(x>0),则f′(x)=x(2lnx+1),
令f′(x)>0,可得x>e?

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,令f′(x)<0,可得0<x<e?
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∴f(x)的单调递增区间为(e?
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,+∞),单调递减区间为(0,e?
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);
(2)证明:F(x)=
f(x)
x+1
+x-lnx=xlnx+x,则F′(x)=2+lnx,
∴F(x)在(0,e-2)上单调递减,在(e-2,+∞)上单调递增,
∴F(x)≥F(e-2)=-e-2
(3)解:∵f(x)=(x2-2ax+a2)lnx,
∴f′(x)=
x?a
x
(2xlnx+x-a),
令g(x)=2xlnx+x-a,则g′(x)=3+2lnx,
∴g(x)的单调递增区间为(e?
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,+∞),单调递减区间为(0,e?
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);
∴g(x)≥g(e?
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)=-2e?
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-a.
①a≤0时,∵函数f(x)不存在极值点,∴-2e?
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-a≥0,
∴a≤-2e?
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②a>0时,g(x)min=-2e?
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-a<0,即函数g(x)在(0,+∞)上存在零点,记为x0
∵函数f(x)不存在极值点,
∴x=a为方程f′(x)=0的重根,
∴2alna+a-a=0,∴a=1,
0<a<1时,x0<1且x0≠a,函数f(x)的极值点为a和x0
a>1时,x0>1且x0≠a,函数f(x)的极值点为a和x0
a=1时,x0=1,此时函数f(x)无极值.
综上,a≤-2e?
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或a=1.