已知函数 f(x)= 1 2 a x 2 +2x ,g(x)=lnx.

1个回答

  • (Ⅰ)当a=0时,f(x)=2x在[1,+∞)上是单调增函数,符合题意.

    当a>0时,y=f(x)的对称轴方程为 x=-

    2

    a ,

    由于y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,

    所以 -

    2

    a ≤1 ,解得a≤-2或a>0,所以a>0.

    当a<0时,不符合题意.

    综上,a的取值范围是a≥0.

    (Ⅱ)把方程

    g(x)

    x =f′(x)-(2a+1) 整理为

    lnx

    x =ax+2-(2a+1) ,

    即为方程ax 2+(1-2a)x-lnx=0.

    设H(x)=ax 2+(1-2a)x-lnx(x>0),

    原方程在区间(

    1

    e ,e )内有且只有两个不相等的实数根,

    即为函数H(x)在区间(

    1

    e ,e )内有且只有两个零点

    H′(x)=2ax+(1-2a)-

    1

    x =

    2a x 2 +(1-2a)x-1

    x =

    (2ax+1)(x-1)

    x

    令H′(x)=0,因为a>0,解得x=1或 x=-

    1

    2a (舍)

    当x∈(0,1)时,H′(x)<0,H(x)是减函数;

    当x∈(1,+∞)时,H′(x)>0,H(x)是增函数.

    H(x)在(

    1

    e ,e )内有且只有两个不相等的零点,

    只需

    H(

    1

    e )>0

    H(x ) min <0

    H(e)>0

    a

    e 2 +

    1-2a

    e +1=

    (1-2a)e+a+ e 2

    e 2 >0

    H(1)=a+(1-2a)=1-a<0

    a e 2 +(1-2a)e-1=( e 2 -2e)a+(e-1)>0

    a<

    e 2 +e

    2e-1

    a>1

    a>

    1-e

    e 2 -2e

    解得 1<a<

    e 2 +e

    2e-1 ,

    所以a的取值范围是( 1,

    e 2 +e

    2e-1 ).