问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)若a=
(2)若a≠
(3)当
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答案
(1)当a=
时,f(x)=1 2
x2-2x+2lnx(x>0),1 4
f′(x)=
-2+x 2
=2 x
≥0,(x-2)2 2x
∴f(x)在[1,+∞)是增函数,
∴f(x)的最小值为f(1)=-
.7 4
(2)∵f′(x)=ax-(2a+1)+
(x>0). 2 x
即 f′(x)=
(x>0). (ax-1)(x-2) x
∵
-2=1 a
,∵a>0,a≠1-2a a 1 2
∴当0<a<
时,1 2
>2,由f′(x)>0得0<x<2或x>1 a
,由f′(x)<0,得2<x<1 a
;1 a
当a>
时,1 2
<2,由f′(x)>0得0<x<1 a
或x>2,由f′(x)<0,得1 a
<x<,2;1 a
所以当0<a<
时,f(x)的单调递增区间是(0,2]和[1 2
,+∞),单调递减区间是[2,1 a
];1 a
当a>
时,f(x)的单调递增区间是(0,1 2
]和[2,+∞),单调递减区间是[1 a
,2].1 a
(3)先求f(x)在x∈[1,2]的最大值.由(2)可知,
当
<a<1时,f(x)在[1,1 2
]上单调递增,在[1 a
,2]上单调递减,1 a
故f(x)max=f(
)=-2-1 a
-2lna.1 2a
由a>
可知,lna>ln1 2
>ln1 2
=-1,2lna>-2,-2lna<2,1 e
所以-2-2lna<0,则f(x)max<0,
故在区间[1,2]上f(x)<0.恒成立,
故当a>
时,函数f(x)在区间[1,2]上没有零点.1 2