Question

已知函數(shù)f(x)＝xlnx－x2.

(1)當a＝1時，函數(shù)y＝f(x)有幾個極值點？

(2)是否存在實數(shù)a，使函數(shù)f(x)＝xlnx－x2有兩個極值？若存在，求實數(shù)a的取值范圍；若不存在，請說明理由．

 

Answer 1

（1）0個極值點 （2）(0,1)

【解析】【解析】
(1)當a＝1時，f(x)＝xlnx－x2，f′(x)＝lnx＋1－x.

由于極值點的導數(shù)值等于0，故要研究函數(shù)g(x)＝f′(x)＝lnx＋1－x的零點的情況．

g′(x)＝－1，

當x∈(0,1)時，g′(x)＝－1>0；

當x∈(1，＋∞)時，g′(x)＝－1<0.

∴g(x)＝lnx＋1－x在(0,1)上單調(diào)遞增，在(1，＋∞)上單調(diào)遞減．

∴g(x)max＝g(1)＝ln1＋1－1＝0，即f′(x)≤0.

故f′(x)＝lnx＋1－x只有一個零點x＝1，且在x＝1兩側(cè)都有f′(x)<0，故x＝1不是極值點．

∴函數(shù)y＝f(x)有0個極值點．

(2)f′(x)＝lnx＋1－ax，

函數(shù)f(x)＝xlnx－x2有兩個極值?方程f′(x)＝lnx＋1－ax＝0在(0，＋∞)上有兩個不等實根，且每一根兩側(cè)的導數(shù)f′(x)值異號?直線y＝a與曲線h(x)＝有兩個交點．

h′(x)＝，當x∈(0,1)時，h′(x)>0；

當x∈(1，＋∞)時，h′(x)<0，

∴h(x)在(0,1)上單調(diào)遞增，在(1，＋∞)上單調(diào)遞減．

當x∈(1，＋∞)時，h(x)>0，且當x→＋∞時，h(x)→0.

∴當x＝1時，h(x)max＝1，其圖象大致是：

由圖可知a的取值范圍是(0,1)．