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高中數學衍生題

f(x)=a(x-2lnx)+1/x-1/x^2,x>;0,

f'(x)=a(1-2/x)-1/x^2+2/x^3

=(1-2/x)(a-1/x^2)

=(x-2)(ax^2-1)/x^3.

(1)a & lt;=0 ax 2-1

x & gt2當f' (x) < 0時,f(x)是減函數。

a & gt在0處,ax 2-1 = a(x+1/√a)(x-1/√a),用序數軸標記法已知。

I) x >當a = 1/4時;2小時f'(x)>0,f(x)是增函數;0 & ltx & lt2當f' (x) < 0時,f(x)是減函數;

ii)0 & lt;a & lt0 < at 1/4;x & lt2或x & gtF' (x)在1/√a >: 0,f(x)是增函數,

2 & ltx & ltF' (x)在1/√a < 0,f(x)是減函數;

iii)a & gt;0 < at 1/4;x & lt1/√a或x & gt2小時f'(x)>0,f(x)是增函數,

1/√a & lt;x & lt2當f' (x) < 0時,f(x)是減函數。

(2)f(x)有兩個零:

I)a & lt;當=0時,f(2)= a(2-2ln 2)+1/4 >;0,

so-1/(8-8ln 2)< a & lt;=0;

ii)a & gt;當f(2)> 0時;0,

f(1/√a)= a(1/√a+lna)+√a-a & lt;0,

也就是2+√ alna-√ a

設u=√a,g(u)=2+2ulnu-u,

g'(u)=2lnu+1=0,u0=1/√e,

g(u)>= g(u0)= 2-2/√e & gt;0,

所以①無解,f(x)沒有兩個零。

綜上所述,-1/(8-8ln 2)< a & lt;=0。

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