设函数F(x)=f(x)-ag(x)(a为常数),f(x)=exx2,g(x)=2x+lnx,(e是自然对数的底数,e=2.71828

2025-03-06 13:01:27
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回答1:

(Ⅰ)g(x)=
2
x
+lnx,则g(x)=?
2
x2
+
1
x
x?2
x2

∴g′(1)=-1,
又g(1)=2,
∴曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y-2=-1×(x-1).
即x+y-3=0;
(Ⅱ)F(x)=f(x)-ag(x)=
ex
x2
-a(
2
x
+lnx),
F(x)=
ex?x2?2x?ex
x4
?a(?
2
x2
+
1
x
)
=
x(x?2)(ex?ax)
x4
(x>0).
∵a≤0,
∴当x∈(0,2)时,F′(x)<0,函数F(x)为减函数,在x∈(2,+∞)上F′(x)>0,函数F(x)为增函数.
∴当x=2时,函数有最小值为F(2)=
e2
4
?a(1+ln2)

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,F(x)=
ex?x2?2x?ex
x4
?a(?
2
x2
+
1
x
)
=
x(x?2)(ex?ax)
x4

要使函数F(x)在(0,2)内存在两个极值点,则
方程ex-ax=0在(0,2)上有两个不等式实数根,
令t(x)=ex-ax,
则t′(x)=ex-a,
当a≤0时,t′(x)>0,不满足题意,
当a>0时,由则t′(x)=ex-a=0,得x=lna,
由x→0时,t(x)→1,
∴要使函数t(x)在(0,2)上有两个不同的零点,则
lna<2
t(lna)=elna?alna<0
t(2)=e2?2a>0
,解得:e<a<
e2
2

∴若函数F(x)在(0,2)内存在两个极值点,则a的取值范围是(e,
e2
2
)