已知函数f(x)=lnx-ax2-bx(a,b∈R,且a≠0).(1)当b=2时,若函数f(x)存在单调递减区间,求a的取
已知函数f(x)=lnx-ax2-bx(a,b∈R,且a≠0).(1)当b=2时,若函数f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(2)当a>0且2a+b=1时,讨论函数...
已知函数f(x)=lnx-ax2-bx(a,b∈R,且a≠0).(1)当b=2时,若函数f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(2)当a>0且2a+b=1时,讨论函数f(x)的零点个数.
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(1)当b=2时,函数f(x)=lnx-ax2-2x,其定义域是(0,
+∞),
∴f′(x)=
?2ax?2=?
.
∵函数f(x)存在单调递减区间,
∴f′(x)=?
≤0在x∈(0,
+∞)的一个子区间上恒成立.
∴关于x的不等式2ax2+2x-1≥0在x∈(0,
+∞)的一个子区间上恒成立.
则关于x的不等式2a≥
=(
?1)2?1在x∈(0,
+∞)一个子区间上成立,
∴2a>-1,即a>?
,而a≠0.
∴a的取值范围为(?
,
0)∪(0,
+∞).
(2)当b=1-2a时,函数f(x)=lnx-ax2-(1-2a)x,其定义域是(0,
+∞),
∴f′(x)=
?2ax?(1?2a)=?
.
令f′(x)=0,得
=0,即2ax2+(1-2a)x-1=0,(x-1)(2ax+1)=0,
∵x>0,a>0,则2ax+1>0,
∴x=1
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-a-b=-a-1+2a=a-1.
①当a=1时,f(1)=0,若x≠1,则f(x)<f(1),即f(x)<0.
此时,函数f(x)与x轴只有一个交点,故函数f(x)只有一个零点;
②当a>1时,f(1)>0,
又f(
)=ln
∴f′(x)=
1 |
x |
2ax2+2x?1 |
x |
∵函数f(x)存在单调递减区间,
∴f′(x)=?
2ax2+2x?1 |
x |
∴关于x的不等式2ax2+2x-1≥0在x∈(0,
则关于x的不等式2a≥
1?2x |
x2 |
1 |
x |
∴2a>-1,即a>?
1 |
2 |
∴a的取值范围为(?
1 |
2 |
(2)当b=1-2a时,函数f(x)=lnx-ax2-(1-2a)x,其定义域是(0,
∴f′(x)=
1 |
x |
2ax2+(1?2a)x?1 |
x |
令f′(x)=0,得
2ax2+(1?2a)x?1 |
x |
∵x>0,a>0,则2ax+1>0,
∴x=1
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0.
∴函数f(x)在区间(0,
∴当x=1时,函数f(x)取得最大值,其值为f(1)=ln1-a-b=-a-1+2a=a-1.
①当a=1时,f(1)=0,若x≠1,则f(x)<f(1),即f(x)<0.
此时,函数f(x)与x轴只有一个交点,故函数f(x)只有一个零点;
②当a>1时,f(1)>0,
又f(
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ea |
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