解题思路:(I)求导,并判断导数的符号,确定函数的单调区间;(II)构造函数g(x)=f([1/a]+x)-f([1/a]-x),利用导数求函数g(x)当0<x<[1/a]时的最小值大于零即可,(III)设出函数y=f(x)的图象与x轴交于A,B两点的横坐标,根据(I).(II)结论,即可证明结论.
(I)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=[1/x−2ax+(2−a)=-
(2x+1)(ax−1)
x],
①若a>0,则由f′(x)=0,得x=[1/a],且当x∈(0,[1/a])时,f′(x)>0,
当x∈([1/a],+∞)时,f′(x)<0,
所以f(x)在(0,[1/a])单调递增,在([1/a],+∞)上单调递减;
②当a≤0时,f′(x)>0恒 成立,因此f(x)在(0,+∞)单调递增;
(II)设函数g(x)=f([1/a]+x)-f([1/a]-x),则g(x)=ln(1+ax)-ln(1-ax)-2ax,
g′(x)=[a/1+ax+
a
1−ax−2a=
2a3x2
1−a2x2],
当x∈(0,[1/a])时,g′(x)>0,而g(0)=0,
所以g(x)>0,
故当0<x<[1/a]时,f([1/a]+x)>f([1/a]-x);
(III)由(I)可得,当a≤0时,函数y=f(x)的图象与x轴至多有一个交点,
故a>0,从而f(x)的最大值为f([1/a]),且f([1/a])>0,
不妨设A(x1,0),B(x2,0),0<x1<x2,
则0<x1<[1/a]<x2,
由(II)得,f([2/a]-x1)=f([1/a+
1
a−x1)>f(x1)=f(x2)=0,
又f(x)在(
1
a],+∞)单调递减,
∴[2/a]-x1<x2,于是x0=
x1+x
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.
考点点评: 此题是个难题.考查利用导数研究函数的单调性和求函数的最值问题,体现了分类讨论和转化的思想方法.考查了学生观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.