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  • 已知函數(shù)f(x)=ax2-2x+lnx (Ⅰ)若f(x)無極值點(diǎn),但其導(dǎo)函數(shù)f′(x)有零點(diǎn),求a的值; (Ⅱ)若f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn),求a的取值范圍,并證明f(x)的極小值小于-3/2.

    已知函數(shù)f(x)=ax2-2x+lnx
    (Ⅰ)若f(x)無極值點(diǎn),但其導(dǎo)函數(shù)f′(x)有零點(diǎn),求a的值;
    (Ⅱ)若f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn),求a的取值范圍,并證明f(x)的極小值小于-
    3
    2
    數(shù)學(xué)人氣:725 ℃時(shí)間:2019-08-17 22:29:18
    優(yōu)質(zhì)解答
    解 (Ⅰ)首先,x>0f/(x)=2ax?2+
    1
    x
    2ax2?2x+1
    x

    f′(x)有零點(diǎn)而f(x)無極值點(diǎn),表明該零點(diǎn)左右f′(x)同號,故a≠0,且2ax2-2x+1=0的△=0.由此可得a=
    1
    2

    (Ⅱ)由題意,2ax2-2x+1=0有兩不同的正根,故△>0,a>0.
    解得:0<a<
    1
    2

    設(shè)2ax2-2x+1=0的兩根為x1,x2,不妨設(shè)x1<x2,
    因?yàn)樵趨^(qū)間(0,x1),(x2,+∞)上,f′(x)>0,
    而在區(qū)間(x1,x2)上,f′(x)<0,故x2是f(x)的極小值點(diǎn).
    因f(x)在區(qū)間(x1,x2)上f(x)是減函數(shù),如能證明f(
    x1+x2
    2
    )<?
    3
    2
    ,則更有f(x2)<?
    3
    2

    由韋達(dá)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

    1
    2a
    =t
    ,其中設(shè)g(t)=lnt?
    3
    2
    t+
    3
    2
    ,
    利用導(dǎo)數(shù)容易證明g(t)當(dāng)t>1時(shí)單調(diào)遞減,而g(1)=0,
    ∴g(t)=lnt-
    3
    2
    t+
    3
    2
    <0,
    因此f(
    1
    2a
    )<-
    3
    2
    ,
    從而有f(x)的極小值f(x2)<-
    3
    2
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