(2012•通州区一模)已知函数f(x)=lnx-a2x2+ax(a∈R).

1个回答

  • 解题思路:(1)把a=1代入函数,利用导数判断出函数的单调性,进而可求出函数f(x)最大值;

    (2)对参数a进行讨论,然后利用导数f′(x)≤0(注意函数的定义域)来解答,方法一是先解得单调减区间A,再与已知条件中的减区间(1,+∞)比较,即只需要(1,+∞)⊆A即可解答参数的取值范围;方法二是要使函数f(x)在区间(1,+∞)上是减函数,我们可以转化为f′(x)≤0在区间(1,+∞)上恒成立的问题来求解,然后利用二次函数的单调区间于对称轴的关系来解答也可达到目标.

    (1)当a=1时,f(x)=lnx-x2+x,其定义域是(0,+∞),---------(1分)

    ∴f′(x)=

    1

    x−2x+1=−

    2x2−x−1

    x-------------------(2分)

    令f'(x)=0,即−

    2x2−x−1

    x=0,解得x=−

    1

    2或x=1.

    ∵x>0,∴x=−

    1

    2舍去.

    当0<x<1时,f'(x)>0;当x>1时,f'(x)<0.

    ∴函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减

    ∴当x=1时,函数f(x)取得最大值,其值为f(1)=ln1-12+1=0.---(6分)

    (2)法一:因为f(x)=lnx-a2x2+ax其定义域为(0,+∞),

    所以f′(x)=

    1

    x−2a2x+a=

    −2a2x2+ax+1

    x=

    −(2ax+1)(ax−1)

    x

    ①当a=0时,f′(x)=

    1

    x>0,

    ∴f(x)在区间(0,+∞)上为增函数,不合题意----------(8分)

    ②当a>0时,f'(x)<0(x>0)等价于(2ax+1)(ax-1)>0(x>0),即x>

    1

    a.

    此时f(x)的单调递减区间为(

    1

    a,+∞).

    依题意,得

    1

    a≤1

    a>0.解之得a≥1.-------------------(12分)

    ③当a<0时,f'(x)<0(x>0)等价于(2ax+1)(ax-1)>0(x>0),即x>

    1

    2a•

    此时f(x)的单调递减区间为(−

    1

    2a,+∞),

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题以函数为载体,综合考查利用函数的导数来解决有关函数的单调性、最值等问题的能力,考查已知函数的单调性的条件下怎样求解参数的范围问题,考查分类讨论,函数与方程,配方法等数学思想与方法.