问题 解答题
设函数f(x)=lnx-
1
2
ax2+x

(1)当a=2时,求f(x)的最大值;
(2)令F(x)=f(x)+
1
2
ax2-x+
a
x
(0<x≤3),以其图象上任意一点P(x0,y0)为切点的切线的斜率k≤
1
2
恒成立,求实数a的取值范围;
(3)当a=0时,方程mf(x)=x2有唯一实数解,求正数m的值.
答案

解(1)a=2时,f(x)=lnx+x-x2f/(x)=

1
x
+1-2x…(1分),

解f′(x)=0得x=1或x=-

1
2
(舍去)…(2分),

当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)单调增加,

当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调减少…(3分),

所以f(x)的最大值为f(1)=0…(4分)

(2)F(x)=lnx+

a
x
(0<x≤3),k=F/(x0)=
1
x0
-
a
x02
(0<x0≤3)…(6分)

k≤

1
2
恒成立得a≥x0-
1
2
x02=-
1
2
(x0-1)2+
1
2
恒成立…(7分)

因为-

1
2
(x0-1)2+
1
2
1
2
,等号当且仅当x0=1时成立…(8分),

所以a≥

1
2
…(9分)

(3)a=0时,方程mf(x)=x2即x2-mx-mlnx=0,

设g(x)=x2-mx-mlnx,

g/(x)=2x-m-

m
x
=0…(10分),得x1=
m-
m2+8m
4
(<0舍去),x2=
m+
m2+8m
4

类似(1)的讨论知,g(x)在x∈(0,x2)单调增加,

在x∈(x2,+∞)单调减少,最大值为g(x2)…(11分),

因为mf(x)=x2有唯一实数解,g(x)有唯一零点,所以g(x2)=0…(12分),

g′ (x2)=0
g(x2)=0
得x2+2lnx2-1=0,

因为h(x)=x+lnx-1单调递增,且h(1)=0,

所以x2=1…(13分),

从而m=1…(14分).

单项选择题
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