已知函数g(x)=x/lnx, 函数h(x)=g(x)-bx^2恰有两个零点,求实数b的范围。

这题用图像还是导数,我都解不出来。
先谢谢各位指教!

h(x)=g(x)-bx^2恰有两个零点

即:g(x)与y=bx²有两个交点

对于g(x)=x/lnx而言,g'(x)=(lnx-1)/(ln²x)

∴(0,e)递减,(e,+∞)递增

∴最小值是g(e)=e

对于y=bx²,当b<0时,开口向下,不可能有两个交点,∴b>0

在x=e时,y=be²

∴为了有两个交点,必须be²≤e,解得0<b≤1/e

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第1个回答  2015-02-11
h(x)=x/lnx-bx²
从定义域上可以知道x>0

开始第一步运算讨论零点,
h(x)=x(1/lnx-bx)
要么x=0(不可能),要么1/lnx-bx=0

那我们设g(x)=1/lnx-bx进行讨论
先对g(x)求导=1/(lnx)² - b
很显然1/(lnx)² 永远≥0,如果b<0,那g(x)导数≥0,h(x)是增函数,只有一个零点。
所以b<0 (第一个条件出来了)

继续讨论,设g(x)导数=0
则lnx=±(1/b)½

很好,从这边开始重要的环节到了。
说明有两个极值点,h(x)函数是三段单调性分别为 增减增 (自己去算吧)
那很好,假设两个极值点x轴坐标分别为x1、x2,
当h(x1)>0,h(x2)<0 ;
这个时候肯定有三个零点(自己画图就知道了)

当h(x1)<0,h(x2)<0 ;
这个时候肯定有一个零点(自己画图就知道了)

当h(x1)>0,h(x2)>0 ;
这个时候肯定有一个零点(自己画图就知道了)

当h(x1)=0,h(x2)<0 ;
这个时候肯定有两个零点(自己画图就知道了)

当h(x1)>0,h(x2)=0 ;
这个时候肯定有两个零点(自己画图就知道了)

我已经算到这里,接下来靠你了追问

请问g(x)=1/lnx - bx求导不是g'(x)= -1/xlnx - b吗?这样怎么求x?谢谢您的解答!

追答

忘了,一时算错了,但是你也算错了,g'(x)= -1/ln²x - b = -(1/ln²x + b)
同样在1/ln²x>0,所以b必须小于0才可能g'(x)=0,不然永远是减函数的话,就是在定义域内单调递减,最多有一个零点,自己考虑吧

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第2个回答  2016-02-14
此题已经很高质量,请管理员删除!
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