设函数 $f(x)={\rm e}^{2x}-a\ln x$.
【难度】
【出处】
2015年高考全国Ⅰ卷(文)
【标注】
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讨论 $f(x)$ 的导函数 $f'(x)$ 零点的个数;标注答案$$\begin{cases} 0,a\leqslant 0,\\1,a>0.\end{cases} $$解析$f(x)$ 的导函数$$f'(x)=\dfrac 1x\cdot\left(2x{\rm e}^{2x}-a\right),x>0,$$记函数 $g(x)=2x{\rm e}^{2x}-a$,则 $g(x)$ 在 $(0,+\infty )$ 上单调递增,其值域为 $(-a,+\infty )$.
当 $a\leqslant 0$ 时,$g(x)>0$,因此 $f'(x)$ 的零点个数为 $0$;
当 $a>0$ 时,$g(x)$ 的值域包含 $0$,且 $g(x)$ 单调递增,因此 $g(x)$ 有唯一零点,进而 $f'(x)$ 的零点个数为 $1$. -
证明:当 $a>0$ 时,$f(x)\geqslant 2a+a\ln\dfrac{2}{a}$.标注答案略解析根据题意,有\[\begin{split} f(x)&=\left({\rm e}^{2x}-\lambda x\right)+\left(\lambda x-a \ln x\right)\\
&\geqslant \dfrac 12\lambda -\dfrac 12\lambda \ln \dfrac{\lambda}2+a-a\ln \dfrac a{\lambda},\end{split}\]取 $\lambda=2a$ 即得.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2