已知函数f(x)=lnx+ax2-(2a+1)x(其中常数a≠0).

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  • 解题思路:(1)由函数的解析式,可求出函数导函数的解析式,进而根据f′(x)=0,可构造关于a,b的方程,根据a=1求出b值;可得函数导函数的解析式,分析导函数值大于0和小于0时,x的范围,可得函数f(x)的单调区间;

    (2)对函数求导,写出函数的导函数等于0的x的值,则f′(1)=0,又由函数在(0,e]上的最大值为1,讨论a,得出极值,把极值同端点处的值进行比较得到最大值,最后利用条件建立关于a的方程求得结果.

    (1)当a=1时,因为f(x)=lnx+ax2-3x,所以x>0,

    f′(x)=[1/x]+2x-3=

    2x2−3x+1

    x

    令f′(x)=0,解得x1=

    1

    2,x2=1

    当0<x<

    1

    2时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(0,[1/2])上单调递增;

    当[1/2]<x<1时,f′(x)<0,所以函数f(x)在([1/2],1)上单调递减;

    当x>1时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(1,+∞)上单调递增;

    所以f(x)的单调递增区间为(0,[1/2]),(1,+∞),单调递减区间为([1/2],1);

    (2)因为f′(x)=

    (2ax−1)(x−1)

    x

    令f′(x)=0,x1=1,x2=[1/2a]

    因为f(x)在 x=1处取得极值,所以x2=[1/2a]≠x1=1,

    ①当[1/2a]<0时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,e]上单调递减

    所以f(x)在区间(0,e]上的最大值为f(1),

    令f(1)=1,解得a=-2

    ②当a>0,x2=[1/2a]>0

    (i)当[1/2a]<1时,f(x)在(0,[1/2a])上单调递增,([1/2a],1)上单调递减,(1,e)上单调递增

    所以最大值1可能在x=[1/2a]或x=e处取得

    而f([1/2a])=ln[1/2a]+a([1/2a])2-(2a+1)•[1/2a]=ln[1/2a]-[1/4a]-1<0

    所以f(e)=lne+ae2-(2a+1)e=1,解得a=

    1

    e

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件.

    考点点评: 本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,利用导数研究函数的单调性,以及利用导数研究函数在闭区间上的最值,其中根据已知条件确定a,b值,得到函数导函数的解析式并对其符号进行分析,是解答的关键.属于中档题.