定義域為R的偶函數f(x),當x>0時,f(x)=lnx-ax(a∈R),方程f(x)=0在R上恰有5個不同的實數解.
(1)求x<0時,函數f(x)的解析式;
(2)求實數a的取值范圍.
【答案】
分析:(1)設x<0,則-x>0,然后代入函數的解析式,根據偶函數進行化簡即可求出x<0時,函數f(x)的解析式;
(2)根據f(x)為偶函數,則f(x)=0的根關于原點對稱,由f(x)=0恰有5個不同的實數解知5個實根中有兩個正根,二個負根,一個零根,且兩個正根和二個負根互為相反數,從而原命題等價與當x>0時f(x)圖象與x軸恰有兩個不同的交點,即y=lnx與直線y=ax交點的個數,由幾何意義知y=lnx與直線y=ax交點的個數為2時,直線y=ax的變化應是從x軸到與y=lnx相切之間的情形,從而求出實數a的取值范圍.
解答:解:(1)設x<0,則-x>0.
∵f(x)為偶函數,∴f(x)=f(-x)=ln(-x)+ax.
(2)∵f(x)為偶函數,∴f(x)=0的根關于原點對稱.
由f(x)=0恰有5個不同的實數解知5個實根中有兩個正根,二個負根,一個零根.
且兩個正根和二個負根互為相反數.∴原命題?當x>0時f(x)圖象與x軸恰有兩個不同的交點.
下面研究x>0時的情況:f(x)=0的零點個數?y=lnx與直線y=ax交點的個數.
∴當a≤0時,y=lnx遞增與直線y=ax下降或與x軸重合,
故交點的個數為1,不合題意,∴a>0.
由幾何意義知y=lnx與直線y=ax交點的個數為2時,直線y=ax的變化應是從x軸到與y=lnx相切之間的情形.
設切點
,
∴切線方程為:
.
由切線與y=ax重合知
,
故實數a的取值范圍為
.
點評:本題主要考查了函數的解析式,以及函數與方程和根的存在性和根的個數的判斷,屬于中檔題.