已知函数f(x)=ax2-2x+lnx

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)首先,x>0

    f

    /

    (x)=2ax−2+

    1

    x

    2a

    x

    2

    −2x+1

    x

    利用f′(x)有零点而f(x)无极值点,表明该零点左右f′(x)同号,故△=0.由此可得

    a=

    1

    2

    即可;

    (Ⅱ)先由题意,2ax2-2x+1=0有两不同的正根,故△>0,解得:

    0<a<

    1

    2

    ,再设2ax2-2x+1=0的两根为x1,x2,不妨设x1<x2,利用导数研究函数f(x)的极值点,从而得出证明.

    解 (Ⅰ)首先,x>0f/(x)=2ax−2+

    1

    x=

    2ax2−2x+1

    x

    f′(x)有零点而f(x)无极值点,表明该零点左右f′(x)同号,故a≠0,且2ax2-2x+1=0的△=0.由此可得a=

    1

    2

    (Ⅱ)由题意,2ax2-2x+1=0有两不同的正根,故△>0,a>0.

    解得:0<a<

    1

    2

    设2ax2-2x+1=0的两根为x1,x2,不妨设x1<x2

    因为在区间(0,x1),(x2,+∞)上,f′(x)>0,

    而在区间(x1,x2)上,f′(x)<0,故x2是f(x)的极小值点.

    因f(x)在区间(x1,x2)上f(x)是减函数,如能证明f(

    x1+x2

    2)<−

    3

    2,则更有f(x2)<−

    3

    2

    由韦达定理,

    x1+x2

    2=

    1

    2a,f(

    1

    2a)=a(

    1

    2a)2−2(

    1

    2a)+ln

    1

    2a=ln

    1

    2a−

    3

    2•

    1

    2a

    令[1/2a=t,其中设g(t)=lnt−

    3

    2t+

    3

    2],

    利用导数容易证明g(t)当t>1时单调递减,而g(1)=0,

    ∴g(t)=lnt-[3/2] t+[3/2]<0,

    因此f([1/2a])<-[3/2],

    从而有f(x)的极小值f(x2)<-[3/2].

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值.

    考点点评: 解决本题时要注意题目中所应用的函数的思想,要使的函数无极值点,表明该零点左右f′(x)同号即可,这种思想经常用到.