设函数f(x)=lnx-
(Ⅰ)当a=b=
(Ⅱ)令F(x)=f(x)+
(Ⅲ)当a=0,b=-1时,方程2mf(x)=x2有唯一实数解,求正数m的值. |
(Ⅰ)依题意,知f(x)的定义域为(0,+∞).(1分)
当a=b=
时,f(x)=lnx-1 2
x2-1 4
x,1 2
f′(x)=
-1 x
x-1 2
=1 2
.(2分)-(x+2)(x-1) 2x
令f′(x)=0,解得x=1.
当0<x<1时,f′(x)>,此时f(x)单调递增;
当x>1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减.(3分)
所以f(x)的极大值为f(1)=-
,此即为最大值.(4分)3 4
(Ⅱ)F(x)=lnx+
,x∈(0,3],a x
所以k=F′(x0)=
≤x0-a x02
,在x0∈(0,3]上恒成立,(6分)1 2
所以a≥(-
,x02+x0)max,x0∈(0,3](7分)1 2
当x0=1时,-
x02 +x0取得最大值1 2
.所以a≥1 2
.(9分)1 2
(Ⅲ)因为方程2mf(x)=x2有唯一实数解,
所以x2-2mlnx-2mx=0有唯一实数解.
设g(x)=x2-2mlnx-2mx,则g′(x)=
.2x2-2mx-2m x
令g′(x)=0,得x2-mx-m=0.
因为m>0,x>0,
所以x1=
<0(舍去),x2=m- m2+4m 2
,(10分)m+ m2+4m 2
当x∈(0,x2)时,g′(x)<0,g(x)在(0,x2)单调递减,
当x∈(x2,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在(x2,+∞)单调递增.
当x=x2时,g′(x2)=0g(x),g(x2)取最小值g(x2).(11分)
因为g(x)=0有唯一解,所以g(x2)=0.
则
,即g(x2)=0 g′(x2)=0 x22-2mlnx2-2mx2=0 x22-mx2-m =0
所以2mlnx2+mx2-m=0,
因为m>0,所以2lnx2+x2-1=0.(12分)
设函数h(x)=2lnx+x-1,
因为当x>0时,h(x)是增函数,所以h(x)=0至多有一解.(13分)
因为h(I)=0,所以方程的解为(X2)=1,即
=1,m+ m2+4m 2
解得m=
(14分)1 2