已知函数f(x)= 1 2 a x 2 +2x,g(x)=lnx.

1个回答

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

    ②当a>0时,y=f(x)的对称轴方程为x=-

    2

    a ,y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,不符合题意;

    ③当a<0时,函数y=f(x)在[1,+∞)上是单调减函数,则-

    2

    a ≤1,解得a≤-2,

    综上,a的取值范围是a≤-2;

    (2)把方程

    g(x)

    x =f′(x)-(2a+1)整理为

    lnx

    x =ax+2-(2a+1) ,即方程ax 2+(1-2a)x-lnx=0,

    设H(x)=ax 2+(1-2a)x-lnx(x>0),则原问题等价于函数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 ,即

    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 ,

    所以

    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 ).