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  • 設函數(shù)f(x)=lnx+a/2x2-(a+1)x(a為常數(shù)). (1)當a=2時,求函數(shù)f(x)的單調區(qū)間; (2)當x>1時,若f(x)<a/2x2-x-a,求a的取值范圍.

    設函數(shù)f(x)=lnx+
    a
    2
    x2-(a+1)x(a為常數(shù)).
    (1)當a=2時,求函數(shù)f(x)的單調區(qū)間;
    (2)當x>1時,若f(x)<
    a
    2
    x2-x-a,求a的取值范圍.
    數(shù)學人氣:425 ℃時間:2020-08-14 10:55:03
    優(yōu)質解答
    定義域為:(0,+∞),
    (1)當a=2時,f′(x)=
    1
    x
    +2x?3
    =
    2x2?3x+1
    x
    =
    (2x?1)(x?1)
    x

    當f′(x)>0時,0<x<
    1
    2
    或x>1,當f′(x)<0時,x<0或
    1
    2
    <x<1

    ∴f(x)的單調增區(qū)間為:(0,
    1
    2
    )和(1,+∞),單調減區(qū)間為:(-∞,0)和(
    1
    2
    ,1);
    (2)f(x)<
    a
    2
    x2-x-a即lnx+
    a
    2
    x2-(a+1)x<
    a
    2
    x2-x-a,∴l(xiāng)nx-ax+a<0,
    令g(x)=lnx-ax+a,x∈(1,+∞),g′(x)=
    1
    x
    ?a
    =
    1?ax
    x
    ,
    ①當a≤0時,g′(x)>0,g(x)在(1,+∞)上單調遞增,又g(e)=1-ae+a=1+a(1-e)>0,∴g(x)<0不恒成立;
    ②當a≥1時,g′(x)=
    1
    x
    ?a
    <0,g(x)在(1,+∞)上單調遞減,g(x)<g(1)=-a+a=0,滿足題意;
    ③當0<a<1時,由g′(x)=
    1
    x
    ?a
    >0得,x<
    1
    a
    ,∴g(x)在(1,
    1
    a
    )上單調遞增,
    由g′(x)=
    1
    x
    ?a
    <0得,x>
    1
    a
    ,∴g(x)在(
    1
    a
    ,+∞)上單調遞減,
    ∴g(x)≤g(
    1
    a
    )=ln
    1
    a
    -1+a=a-lna-1,令h(a)=a-lna-1,a∈(0,1),
    h′(a)=1-
    1
    a
    >0,∴h(a)單調遞增,∴h(a)<h(1)=0,
    ∴g(x)≤h(a)<0,此時滿足題意;
    綜上得,a的取值范圍為(0,+∞).
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