问题 解答题
已知函数f
x
=ln|x|
x≠0
,函数g
x
=
1
f′
x
+af′
x
x≠0

(I)当x≠0时,求函数y=g
x
的表达式;
(Ⅱ)若a>0,且函数y=g
x
0,+∞
上的最小值是2,求a的值;
(Ⅲ)对于(Ⅱ)中所求的a值,若函数h(x)=
1
3
x3-
b+1
2a
x2+bx,x∈R
,恰有三个零点,求b的取值范围.
答案

(Ⅰ)∵f

x
=ln|x|,

∴当x>0时,f

x
=lnx; 当x<0时,f
x
=ln
-x

∴当x>0时,f′

x
=
1
x
; 当x<0时,f′
x
=
1
-x
-1
=
1
x

∴当x≠0时,函数y=g

x
=x+
a
x

(Ⅱ)∵由(1)知当x>0时,g

x
=x+
a
x

∴当a>0,x>0时,g

x
≥2
a
当且仅当x=
a
时取等号.

2

a
=2,得a=1,

(Ⅲ)h′(x)=x2-(b+1)x+b=(x-1)(x-b)

令h′(x)=0,得x=1或x=b.

(1)若b>1,则当0<x<1时,h′(x)>0,当1<x<b,时h′(x)<0,当x>b时,h′(x)>0;

(2)若b<1,且b≠0,则当0<x<b时,h′(x)>0,当b<x<1时,h′(x)<0,当x>1时,h′(x)>0.

所以函数h(x)有三个零点的充要条件为

f(1)>0
f(b)<0
f(1)<0
f(b)>0
解得b<
1
3
或b>3.

综合:b∈(-∞,0)∪(0,

1
3
)∪(3,+∞)

h(x)=

1
3
x3-
b+1
2
x2+bx=
1
6
x[2x2-3(b+1)x+6b]

所以,方程2x2-3(b+1)x+6b=0,有两个不等实根,且不含零根.

9(b+1)2-48b>0
b≠0
,解得:b∈(-∞,0)∪(0,
1
3
)∪(3,+∞)

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