高中数学问题:已知函数fx的导函数f’x,满足xf'x+2fx=(lnx)/x,且 f(e)=1/(2e),则fx的单调性情况为?

作者&投稿:蔺胞 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=2xf′(e)+lnx,则f(e)=______~

求导得:f′(x)=2f'(e)+1x,把x=e代入得:f′(e)=e-1+2f′(e),解得:f′(e)=-e-1,∴f(e)=2ef′(e)+lne=-1故答案为:-1

∵xf′(x)+2f(x)=lnxx,∴x2f′(x)+2xf(x)=lnx∴[x2f(x)]′=lnx,∴x2f(x)=xlnx-x+c,将x=e代入可得:e2f(e)=elne-e+c,∵f(e)=12e,∴c=e2∴x2f(x)=xlnx-x+e2,∴f(x)=2xlnx?2x+e2x2∴f′(x)=4x2lnx?8x2lnx+8x3?4ex4x4=?xlnx+2x?ex3,令g(x)=-xlnx+2x-e,则g′(x)=1-lnx,当x∈(0,e)时,g′(x)>0,x∈(e,+∞)时,g′(x)<0,故当x=e时,g(x)取最大值0,故g(x)≤0恒成立,故f′(x)≤0恒成立,∴f(x)是减函数.故选:C

xf'(x)+2f(x)=(lnx)/x,定义域为x>0
===> x²*f'(x)+2xf(x)=lnx
===> [f(x)*x²]'=lnx
===> f(x)*x²=∫lnxdx=x*lnx-∫x*(1/x)dx=xlnx-x=x(lnx-1)
===> f(x)=(lnx-1)/x+C
已知f(e)=1/(2e) ===> C=1/(2e)
所以,f(x)=(lnx-1)/x+[1/(2e)]
那么,f'(x)=[(1/x)*x-(lnx-1)*1]/x²=(2-lnx)/x²
所以,当x=e²时,f'(x)=0
当x>e²时,f'(x)<0,f(x)单调递减;
当0<x<e²时,f'(x)>0,f(x)单调递增。

写成微分方程:xy'+2y=lnx/x.①
由xy'+2y=0得dy/y+2dx/x=0,
积分得lny+2lnx=c,
∴y=C/x^2,
设y=C(x)/x^2,则y'=C'(x)/x^2-2C(x)/x^3,
代入①,x[C'(x)/x^2-2C(x)/x^3]+2C(x)/x^2=lnx/x,
∴C'(x)=lnx,
∴C(x)=xlnx-x+c,
∴f(x)=(xlnx-x+c)/x^2,f(e)=c/e^2=(1/2)e,c=(1/2)e^3,
∴f(x)=[xlnx-x+(1/2)e^3]/x^2,x>0,
∴f'(x)=lnx/x^2-2[xlnx-x+(1/2)e^3]/x^3
=(-xlnx+2x-e^3)/x^3,
设g(x)=-xlnx+2x-e^3,则
g'(x)=-lnx+1,0<x<e时g'(x)>0,g(x)是增函数;其他,f(x)是减函数。g(x)的最大值=g(e)=e-e^3<0,
∴f'(x)<0,
∴f(x)是减函数。
请采纳答案,支持我一下。

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