(理科做)已知函数f(x)=lnx-a 2 x 2 +ax(a≥0).

1个回答

  • (1)当a=1时,f(x)=lnx-x 2+x,其定义域是(0,+∞)

    ∴ f′(x)=

    1

    x -2x+1= -

    2 x 2 -x-1

    x …(2分)

    令f′(x)=0,即 -

    2 x 2 -x-1

    x =0,解得 x=-

    1

    2 或x=1.∵x>0,

    ∴ x=-

    1

    2 舍去.

    当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0.

    ∴函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减

    ∴当x=1时,函数f(x)取得最大值,其值为f(1)=ln1-1 2+1=0.

    当x≠1时,f(x)<f(1),即f(x)<0.

    ∴函数f(x)只有一个零点. …(7分)

    (2)显然函数f(x)=lnx-a 2x 2+ax的定义域为是(0,+∞)

    ∴ f′(x)=

    1

    x -2 a 2 x+a=

    -2 a 2 x 2 +ax+1

    x =

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

    x …(8分)

    1当a=0时, f′(x)=

    1

    x >0 ,∴f(x)在区间(1,+∞)上为增函数,不合题意 …(9分)

    2 当a>0时,f′(x)≤0(x>0)等价于(2ax+1)(ax-1)≥0(x>0),即 x>

    1

    a

    此时f(x)的单调递减区间为[

    1

    a ,+∞).

    依题意,得

    1

    a ≤1

    a>0 ,解之得a≥1.…(11分)

    综上,实数a的取值范围是[1,+∞) …(14分)

    法二:

    ①当a=0时, f′(x)=

    1

    x >0 ,∴f(x)在区间(1,+∞)上为增函数,不合题意…(9分)

    ②当a≠0时,要使函数f(x)在区间(1,+∞)上是减函数,只需f′(x)≤0在区间(1,+∞)上恒成立,

    ∵x>0,∴只要2a 2x 2-ax-1≥0,且a>0时恒成立,

    a

    4 a 2 ≤1

    2 a 2 -a-1≥0 解得a≥1

    综上,实数a的取值范围是[1,+∞)…(14分)