已知函数f(x)=
ax 2+2x,g(x)=lnx.
(1)求函数y=xg(x)﹣2x的单调增区间.
(2)如果函数y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,求a的取值范围;
(3)是否存在实数a>0,使得方程
=f′(x)﹣(2a+1)在区间(
,e)内有且只有两个不相等的实数根?若存在,请求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.
(1)∵y′=lnx﹣1 令y′>0,则x>e
∴函数y=xg(x)﹣2x的单调增区间为(e,+∞)
(2)当a=0时,f(x)=2x在[1,+∞)上是增函数,
当a>0时,y=f(x)的对称轴方程为x=﹣
由于y=f(x)在[1,+∞)上是增函数,
∴﹣
≤1,解得a≤﹣2或a>0,
∴a>0
当a<0时,不符合题意,
综上,a的取值范围为a≥0
(3)方程
=f′(x)﹣(2a+1)
可化简为
=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(
,e)内有且只有两个不相等的实数根,
即函数H(x)在区间(
,e)内有且只有两个零点.
H′(x)=2ax+(1﹣2a)﹣
=
=
令H′(x)=0,因为a>0,解得x=1或x=﹣
(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(
,e)内有且只有两个不相等的零点,
只需
即1<a<