设函数f(x)=x|x-1|+m,g(x)=lnx.
(1)当m>1时,求函数y=f(x)在[0,m]上的最大值;
(2)记函数p(x)=f(x)-g(x),若函数p(x)有零点,求m的取值范围.
(1)当x∈[0,1]时,f(x)=x(1-x)+m=-x2+x+m=-(x-
)2+m+1 2 1 4
∴当x=
时,f(x)max=m+1 2 1 4
当x∈(1,m]时,f(x)=x(x-1)+m=x2-x+m=(x-
)2+m-1 2 1 4
∵函数y=f(x)在(1,m]上单调递增,∴f(x)max=f(m)=m2
由m2≥m+
得:m2-m-1 4
≥0又m>1⇒m≥1 4
.1+ 2 2
∴当m≥
时,f(x)max=m2;1+ 2 2
当1<m<
时,f(x)max=m+1+ 2 2
.1 4
(2)函数p(x)有零点即方程f(x)-g(x)=x|x-1|-lnx+m=0有解,
即m=lnx-x|x-1|有解
令h(x)=lnx-x|x-1|,当x∈(0,1]时,h(x)=x2-x+lnx
∵h′(x)=2x+
-1≥21 x
-1>02
∴函数h(x)在(0,1]上是增函数,∴h(x)≤h(1)=0
当x∈(1,+∞)时,h(x)=-x2+x+lnx.
∵h′(x)=-2x+
+1=1 x
=--2x2+x+1 x
<0(x-1)(2x+1) x
∴函数h(x)在(1,+∞)上是减函数,∴h(x)<h(1)=0
∴方程m=lnx-x|x-1|有解时,m≤0,
即函数p(x)有零点时m≤0