问题
解答题
已知函数f(x)=lnx-
(Ⅰ)试用含a式子表示b; (Ⅱ)求f(x)的单调区间; (Ⅲ)若a=2,试求f(x)在区间[c,c+
|
答案
(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),…(2分)
∵f′(x)=
-ax+b,f′(1)=1-a+b=0,1 x
得:b=a-1.…(4分)
(Ⅱ)将b=a-1代入f′(x)=
-ax+b,1 x
得f′(x)=
-ax+a-11 x
=-
.…(6分)(ax+1)(x-1) x
当f′(x)>0时,-
>0,(ax+1)(x-1) x
由x>0,得(ax+1)(x-1)<0,
∵a>0,
∴0<x<1,即f(x)在(0,1)上单调递增,
当f′(x)<0时,-
<0,(ax+1)(x-1) x
由x>0,得(ax+1)(x-1)>0,
∵a>0,∴x>1,
即f(x)在(1,+∞)上单调递减.
∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.…(9分)
(Ⅲ)当c+
≤1,即0<c≤1 2
时,f(x)在[c,c+1 2
]上单调递增.1 2
所以f(x)max=f(c+
)1 2
=ln(c+
)-(c+1 2
)2+c+1 2 1 2
=ln(c+
)+1 2
-c2.…(11分)1 4
当
,即c< 1 2 c+
>11 2
<c<1时,f(x)在[c,1]上单调递增,在[1,c+1 2
]上单调递减,1 2
所以f(x)max=f(1)=0.…(13分)
当c≥1时,f(x)在[c,c+
]上单调递减.1 2
所以f(x)max=f(c)=lnc-c2+c.…(15分)
综上:f(x)max=
.ln(c+
)-c2+1 2
,0<c≤1 4 1 2 0,
<c<11 2 lnc-c2+c,c≥1