问题 解答题
设函数f(x)=lnx-
1
2
ax2-6x

(I)当a=b=
1
2
时,求函数f(x)的单调区间;
(II)令F(x)=f(x)+
1
2
ax2+bx+
a
x
(0
<x≤3),其图象上任意一点P(x0,y0)处切线的斜率k≤
1
2
恒成立,求实数a的取值范围;
(III)当a=0,b=-1时,方程f(x)=mx在区间[1,e2]内有唯一实数解,求实数m的取值范围.
答案

(Ⅰ)依题意,知f(x)的定义域为(0,+∞).(1分)

当a=b=

1
2
时,f(x)=lnx-
1
4
x2-
1
2
x,

f′(x)=

1
x
-
1
2
x-
1
2
=
-(x+2)(x-1)
2x
.(2分)

令f(x)=0,解得x=1.

当0<x<1时,f(x)>,此时f(x)单调递增;

当x>1时,f(x)<0,此时f(x)单调递减.(3分)

所以函数f(x)的单调增区间(0,1),函数f(x)的单调减区间(1,+∞).(4分)

(Ⅱ)F(x)=lnx+

a
x
,x∈(0,3],

所以k=F′(x0)=

x0-a
x20
1
2
,,在x0∈(0,3]上恒成立,(6分)

所以a≥(-

1
2
,x02+x0)max,x0∈(0,3](7分)

当x0=1时,-

1
2
x02+x0取得最大值
1
2
.所以a≥
1
2
.(9分)

(Ⅲ)当a=0,b=-1时,f(x)=lnx+x,

因为方程f(x)=mx在区间[1,e2]内有唯一实数解,,

所以lnx+x=mx有唯一实数解.

m=1+

lnx
x

设g(x)=1+

lnx
x
,则g′(x)=
1-lnx
x2

令g(x)>0,得0<x<e;

g(x)<0,得x>e,

∴g(x)在区间[1,e]上是增函数,在区间[e,e2]上是减函数,

g(1)=1,g(e2)=1+

lne2
e2
=1+
2
e2
,g(e)=1+
1
e

所以m=1+

1
e
,或1≤m<1+
2
e2

问答题
解答题