问题
解答题
已知函数f(x)=lnx+a(x2-x) (1)若a=-1,求证f(x)有且仅有一个零点; (2)若对于x∈[1,2],函数f(x)图象上任意一点处的切线的倾斜角都不大于
(3)若f(x)存在单调递减区间,求实数a的取值范围. |
答案
(1)证明:f(x)=lnx-x2+x(x>0),f′(x)=
1 |
x |
-(x-1)(2x+1) |
x |
令f'(x)=0,得x=1,
令f'(x)>0,∵x>0,∴0<x<1;令f'(x)<0,
∵x>0,∴x>1,
∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.
∴f(x)最大值=f(1)=0,
∴f(x)有且仅有一个零点,该零点即为1.---------(4分)
(2)f′(x)=
2ax2-ax+1 |
x |
由f'(x)≤1在x∈[1,2]上恒成立,可得a≤(
x-1 |
2x2-x |
由f'(x)≥0在x∈[1,2]上恒成立,可得a≥(
-1 |
2x2-x |
1 |
6 |
∴-
1 |
6 |
(3)f(x)存在单调递减区间,等价于f′(x)=
2ax2-ax+1 |
x |
记g(x)=2ax2-ax+1,x∈(0,+∞)
当a=0时,g(x)=1,不满足条件;
当a<0时,g(x)为开口向下的二次函数,2ax2-ax+1<0在(0,+∞)上恒有解;
当a>0时,g(x)为开口向上的二次函数,对称轴为x=
1 |
4 |
1 |
4 |
综上所述,a的取值范围为(-∞,0)∪(8,+∞)