数学2019年全国2卷文科第21题解析

答案:

(1)

(2)(答案有误,x>x0时,f'(x0)>0,函数f(x)应该是单调递增)

解析:

(1)f(x)存在唯一极值,那么肯定需要使f'(x)只有一个零点,我们画出f'(x)的图像看一下f'(x)是否只有一个零点,为了方便,我们把f'(x)再次求导,这样我们就可以画出f'(x)的图像了。

f'(x)=lnx-x-1,令g(x)=f'(x)=lnx-x-1,g'(x)=(x+1)/x2

因为x>0,所以g'(x)>0

所以f'(x)的图像应该是单调递增的,我们象征性地求一下f'(1)和f'(2)

求出的f'(1)<0,f'(2)>0,我们就可以画一个 大概的图像(灵魂画手上线)

根据零点存在性定理(函数在某个区间内单调,这个区间内存在y的值一个大于0一个小于0),f'(x)只有一个零点,所以f(x)只有一个极值点。

(2)由上面那个图可以看出,f'(x)的零点在1到2之间,我们设f'(x)的零点为x0,接着我们象征性地求出f(1),f(e-10)的值

可求出f(1)=-2<0,f(e-10)>0,因为f(x)在x0到正无穷单调递增,所以f(x)的图像如下图所示:

可见f(x)有两个实根,因为两个实根互为导数,我们设其中一个为a,接着列出以下式子:

f(a)=(a-1)lna-a-a=0

f(1/a)=(1/a-1)ln(a-1)-1/(a-1)=-f(a)/a=0

至于取值范围在这边省略了,可以看上面的答案




本文标题:数学2019年全国2卷文科第21题解析
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