已知函数f(x)=
(1)如果函数y=f(x)在[1,+∞)上是单调减函数,求a的取值范围; (2)是否存在实数a>0,使得方程
|
(1)①当a=0时,f(x)=2x在[1,+∞)上是单调增函数,不符合题意;
②当a>0时,y=f(x)的对称轴方程为x=-
,y=f(x)在[1,+∞)上是单调增函数,不符合题意;2 a
③当a<0时,函数y=f(x)在[1,+∞)上是单调减函数,则-
≤1,解得a≤-2,2 a
综上,a的取值范围是a≤-2;
(2)把方程
=f′(x)-(2a+1)整理为g(x) x
=ax+2-(2a+1),即方程ax2+(1-2a)x-lnx=0,lnx x
设H(x)=ax2+(1-2a)x-lnx(x>0),则原问题等价于函数H(x)在区间(
,e)内有且只有两个零点.1 e
H′(x)=2ax+(1-2a)-
=1 x
=2ax2+(1-2a)x-1 x
,令H′(x)=0,因为a>0,解得x=1或x=-(2ax+1)(x-1) x
(舍),1 2a
当x∈(0,1)时,H′(x)<0,H(x)是减函数;当x∈(1,+∞)时,H′(x)>0,H(x)是增函数.
H(x)在(
,e)内有且只有两个不相等的零点,只需1 e
,即H(
)>01 e H(x)min<0 H(e)>0
,
+a e2
+1=1-2a e
>0(1-2a)e+a+e2 e2 H(1)=a+(1-2a)=1-a<0 ae2+(1-2a)e-1=(e2-2e)a+(e-1)>0
所以
,解得1<a<a< e2+e 2e-1 a>1 a> 1-e e2-2e
.e2+e 2e-1
所以a的取值范围是(1,
).e2+e 2e-1