问题 解答题

已知函数f(x)=lnx-ax2+x(a∈R)

(1)求a的最大值,使函数f(x)在(0,+∞)内是单调函数.

(2)若对于任意的x∈(0,+∞),总有f(x)≤0,求a的取值范围.

答案

(1)求导函数可得f′(x)=

1
x
-2ax+1

f′(x)=

1
x
-2ax+1≥0,

∵x>0,∴2a≤

1
x2
+
1
x
=(
1
x
+
1
2
)2-
1
4

∵x>0,∴

1
x2
+
1
x
≥0

∴2a≤0,∴a最大值为0

f′(x)=

1
x
-2ax+1≤0,即-2ax2+x+1≤0,函数在(0,+∞)内不是单调函数

综上,a最大值为0;

(2)由(1)知,a≤0,函数f(x)在(0,+∞)内是单调增函数,f(x)>0

∴a>0

构造函数y1=lnx,y2=ax2-x

∵对于任意的x∈(0,+∞),总有f(x)≤0,

∴对于任意的x∈(0,+∞),总有y1<y2,即对于任意的x∈(0,+∞),y1=lnx在y2=ax2-x的下方,

如图所示,

0<

1
a
≤1,

∴a≥1

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