问题 解答题
已知函数f(x)=(a-
1
2
)x2+lnx(a∈R)

(Ⅰ)当a=1时,∃x0∈[1,e]使不等式f(x0)≤m,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)若在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax的下方,求实数a的取值范围.
答案

(I)当a=1时,f(x)=

1
2
x2+lnx(x>0),

f′(x)=x+

1
x

可知当x∈[1,e]时f(x)为增函数,

最小值为f(1)=

1
2

要使∃x0∈[1,e]使不等式f(x0)≤m,即f(x)的最小值小于等于m,

故实数m的取值范围是[

1
2
,+∞)

(2)已知函数f(x)=(a-

1
2
)x2+lnx(a∈R).

若在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax的下方,

等价于对任意x∈(1,+∞),f(x)<2ax,

(a-

1
2
)x2+lnx-2ax<0恒成立.

g(x)=(a-

1
2
)x2+lnx-2ax(x∈(1,+∞)).

即g(x)的最大值小于0.g′(x)=(x-1)(2a-1-

1
x
)

(1)当a≤

1
2
时,g′(x)=(x-1)(2a-1-
1
x
)<0

g(x)=(a-

1
2
)x2+lnx-2ax(x∈(1,+∞))为减函数.

∴g(1)=-a-

1
2
≤0

∴a≥-

1
2

1
2
≥a≥-
1
2

(2)a≥1时,g′(x)=(x-1)(2a-1-

1
x
)>0.

g(x)=(a-

1
2
)x2+lnx-2ax(x∈(1,+∞))为增函数,

g(x)无最大值,即最大值可无穷大,故此时不满足条件.

(3)当

1
2
<a<1时,g(x)在(1,
1
2a-1
)
上为减函数,在(
1
2a-1
,+∞)
上为增函数,

同样最大值可无穷大,不满足题意.综上.实数a的取值范围是[-

1
2
1
2
].

单项选择题
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