求瑕积分1/√(x)lnx在0-1反常积分的敛散性性

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>>>已知a∈R,函数f(x)=ax+lnx-1,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数..
已知a∈R,函数f(x)=ax+lnx-1,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数的底数).(1)求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值;(2)是否存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直?若存在,求出x0的值;若不存在,请说明理由.
题型:解答题难度:中档来源:河南模拟
(1)∵f(x)=ax+lnx-1,∴f′(x)=-ax2+1x=x-ax2令f'(x)=0,得x=a.①若a≤0,则f'(x)>0,f(x)在区间(0,e]上单调递增,此时函数f(x)无最小值.②若0<a<e,当x∈(0,a)时,f'(x)<0,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,当x∈(a,e]时,f'(x)>0,函数f(x)在区间(a,e]上单调递增,所以当x=a时,函数f(x)取得最小值lna③若a≥e,则f'(x)≤0,函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,所以当x=e时,函数f(x)取得最小值ae..综上可知,当a≤0时,函数f(x)在区间(0,e]上无最小值;当0<a<e时,函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为lna;当a≥e时,函数f(x)在区间(0,e]上的最小值为ae.(2)∵g(x)=(lnx-1)ex+x,x∈(0,e],∴g'(x)=(lnx-1)′ex+(lnx-1)(ex)′+1=exx+(lnx-1)ex+1=(1x+lnx-1)ex+1.由(1)可知,当a=1时,f(x)=1x+lnx-1.此时f(x)在区间(0,e]上的最小值为ln1=0,即1x+lnx-1≥0.(10分)当x0∈(0,e],ex0>0,1x0+lnx0-1≥0,∴g′(x0)=(1x0+lnx0-1)ex0+1≥1>0.曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直等价于方程g'(x0)=0有实数解.(13分)而g'(x0)>0,即方程g'(x0)=0无实数解.、故不存在x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.
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据魔方格专家权威分析,试题“已知a∈R,函数f(x)=ax+lnx-1,g(x)=(lnx-1)ex+x(其中e为自然对数..”主要考查你对&&函数的极值与导数的关系,函数的最值与导数的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
函数的极值与导数的关系函数的最值与导数的关系
极值的定义:
(1)极大值: 一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点; (2)极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点。
极值的性质:
(1)极值是一个局部概念,由定义知道,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小; (2)函数的极值不是唯一的,即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个; (3)极大值与极小值之间无确定的大小关系,即一个函数的极大值未必大于极小值; (4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点,而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点。 判别f(x0)是极大、极小值的方法:
若x0满足,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点, 是极值,并且如果在x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果在x0两侧满足“左负右正”,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值。
求函数f(x)的极值的步骤:
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x); (2)求方程f′(x)=0的根; (3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值。
对函数极值概念的理解:
极值是一个新的概念,它是研究函数在某一很小区域时给出的一个概念,在理解极值概念时要注意以下几点:①按定义,极值点x0是区间[a,b]内部的点,不会是端点a,b(因为在端点不可导).如图②极值是一个局部性概念,只要在一个小领域内成立即可.要注意极值必须在区间内的连续点取得.一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值,在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值,也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系,即极大值不一定比极小值大,极小值不一定比极大值小,如图.&&③若fx)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.④若函数f(x)在[a,b]上有极值且连续,则它的极值点的分布是有规律的,相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点,一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且有有限个极值点时,函数f(x)在[a,b]内的极大值点、极小值点是交替出现的,⑤可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,不可导的点也可能是极值点,也可能不是极值点,&&&函数的最大值和最小值:
在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值,分别对应该区间上的函数值的最大值和最小值。
&利用导数求函数的最值步骤:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值; (2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值。
&用导数的方法求最值特别提醒:
①求函数的最大值和最小值需先确定函数的极大值和极小值,因此,函数极大值和极小值的判别是关键,极值与最值的关系:极大(小)值不一定是最大(小)值,最大(小)值也不一定是极大(小)值;②如果仅仅是求最值,还可将上面的办法化简,因为函数fx在[a,b]内的全部极值,只能在f(x)的导数为零的点或导数不存在的点取得(下称这两种点为可疑点),所以只需要将这些可疑点求出来,然后算出f(x)在可疑点处的函数值,与区间端点处的函数值进行比较,就能求得最大值和最小值;③当f(x)为连续函数且在[a,b]上单调时,其最大值、最小值在端点处取得。&生活中的优化问题:
生活中经常遇到求利润最大、用料最省、效率最高等问题,这些问题通常称为优化问题,解决优化问题的方法很多,如:判别式法,均值不等式法,线性规划及利用二次函数的性质等,不少优化问题可以化为求函数最值问题.导数方法是解这类问题的有效工具.
用导数解决生活中的优化问题应当注意的问题:
(1)在求实际问题的最大(小)值时,一定要考虑实际问题的意义,不符合实际意义的值应舍去;(2)在实际问题中,有时会遇到函数在区间内只有一个点使f'(x)=0的情形.如果函数在这点有极大(小)值,那么不与端点比较,也可以知道这就是最大(小)值;(3)在解决实际优化问题时,不仅要注意将问题中涉及的变量关系用函数关系表示,还应确定出函数关系式中自变量的定义区间.
利用导数解决生活中的优化问题:
&(1)运用导数解决实际问题,关键是要建立恰当的数学模型(函数关系、方程或不等式),运用导数的知识与方法去解决,主要是转化为求最值问题,最后反馈到实际问题之中.&(2)利用导数求f(x)在闭区间[a,b]上的最大值和最小值的步骤,&&①求函数y =f(x)在(a,b)上的极值;& ②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a)、f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.&&(3)定义在开区间(a,b)上的可导函数,如果只有一个极值点,该极值点必为最值点.
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464288402520304319555833463101817533讨论∫(积分上限1,下限0)(x^(p-1)-x^(q-1))dx/lnx的收敛性。。求高手。。。_百度知道
讨论∫(积分上限1,下限0)(x^(p-1)-x^(q-1))dx/lnx的收敛性。。求高手。。。
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y) dy=ln|p|-ln|q|故当p≠0或q≠0;p] (1&#47,q同时为0时;p]dy∫[0-&p] x^(y-1) dy=∫[q-&1] x^(y-1) dx=∫[q-&lnx=∫[0-&gt,或者p:∫[0-&gt化为二重积分来讨论;1](x^(p-1)-x^(q-1))dx/1]dx∫[q-&gt
表示重积分还没教,可以用其他方法吗
用瑕积分的极限审敛法可以做若lim[x-&1] [(x-1)^s]f(x)=L
如果存在常数s∈(0,1)以及0&=L&∞使得等式成立,那么原积分收敛。lim[x-&1] [(x-1)^s]*(x^(p-1)-x^(q-1))/lnx
使用罗比达法则=lim[x-&1] (s-1)(x-1)^(s-1) * (x^p-x^q) + (x-1)^(s) * ((p-1)x^(p-1) - (q-1)x^(q-1))可以看出(x-1)^(s-1)在s∈(0,1)中是无穷项,于是我们只需要讨论(x-1)^(s-1) * (x^p-x^q)可以看出当p和q其中一个为0,另外一个不为0时(x^p-x^q)≠0,原式发散;而当p,q均为0,或均不为0时,原式变为0*∞的未定式:lim[x-&1](x^p-x^q)/(x-1)^(1-s)=lim[x-&1](px^(p-1)-qx^(q-1))/(1-s)(x-1)^(-s)=lim[x-&1] [(1-s)(x-1)^s](px^(p-1)-qx^(q-1))=L
得到的值L∈[0,∞),故这时收敛综上:当p和q其中一个为0,另外一个不为0时,原式发散其余情况下原式收敛(上面的方法最后一步做错了,实际上ln|p|-ln|q|的收敛性也是这样的)
0应该也是瑕点吧,不用讨论它吗
x=0的时候lnx=-∞,
1/lnx=0,而分子也等于0,故被积函数为0不需要讨论
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看不太懂,不过谢了
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出门在外也不愁过坐标原点作曲线y=lnx的切线,该切线与曲线y=lnx及x轴围成平面图形D.(1)求D的面积A;(2)求D绕直线x_百度知道
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2.曲线y=lnx与x轴及直线x=e所围成的图形绕直线x=e旋转所得的旋转体体积为<span style="vertical-align?1.(2)切线).①由该切线过原点知&nbsp:1px solid black">13πe<span style="vertical-align,则曲线y=lnx在点(x0;font-size:90%">0+2=∫1=1:super:normal?e2,lnx0)处的切线方程是y=<table cellpadding="-1" cellspacing="-1" style="margin-right,则D的面积为;font-font-size:normal">A=∫0(x:normal:super:normal">V<span style="vertical- font- padding-font-wordWrap?e10π(e:wordWwordWrap:normal">y=lnxy=<table cellpadding="-1" cellspacing="-1" style="margin-right
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级数(-1)^n/(2n+1)^2的和怎么计算的啊?求详细步骤。
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