1.求函数f(x)的定义域:
- 对于函数f(x)=\frac{1}{2}x^{2}-9\ln x,由于对数函数y = \ln x的真数须大于0,即x>0,所以函数f(x)的定义域为(0,+\infty)。
2.求a的取值范围:
- 先对f(x)=\frac{1}{2}x^{2}-9\ln x求导,根据求导公式(x^{n})^\prime=nx^{n - 1},(\ln x)^\prime=\frac{1}{x},可得f^\prime(x)=x-\frac{9}{x}=\frac{x^{2}-9}{x}=\frac{(x + 3)(x - 3)}{x},x\in(0,+\infty)。
- 令f^\prime(x)=0,即\frac{(x + 3)(x - 3)}{x}=0(x>0),解得x = 3。
- 当0<x<3时,f^\prime(x)<0,f(x)单调递减;当x>3时,f^\prime(x)>0,f(x)单调递增,所以x = 3是f(x)的极值点。
- 因为f(x)在[a - 1,a + 1]上存在极值点,所以\begin{cases}a-1<3\\a + 1>3\end{cases}。
- 解不等式a-1<3,得a<4;解不等式a + 1>3,得a>2。
- 所以a的取值范围是(2,4)。
综上,函数f(x)的定义域为(0,+\infty);a的取值范围是(2,4)。
- 对于函数f(x)=\frac{1}{2}x^{2}-9\ln x,由于对数函数y = \ln x的真数须大于0,即x>0,所以函数f(x)的定义域为(0,+\infty)。
2.求a的取值范围:
- 先对f(x)=\frac{1}{2}x^{2}-9\ln x求导,根据求导公式(x^{n})^\prime=nx^{n - 1},(\ln x)^\prime=\frac{1}{x},可得f^\prime(x)=x-\frac{9}{x}=\frac{x^{2}-9}{x}=\frac{(x + 3)(x - 3)}{x},x\in(0,+\infty)。
- 令f^\prime(x)=0,即\frac{(x + 3)(x - 3)}{x}=0(x>0),解得x = 3。
- 当0<x<3时,f^\prime(x)<0,f(x)单调递减;当x>3时,f^\prime(x)>0,f(x)单调递增,所以x = 3是f(x)的极值点。
- 因为f(x)在[a - 1,a + 1]上存在极值点,所以\begin{cases}a-1<3\\a + 1>3\end{cases}。
- 解不等式a-1<3,得a<4;解不等式a + 1>3,得a>2。
- 所以a的取值范围是(2,4)。
综上,函数f(x)的定义域为(0,+\infty);a的取值范围是(2,4)。