已知函数f(x)= ax 2 +2x,g(x)=lnx.

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  • 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<