问题 解答题
已知函数f(x)=lnx-
1
2
ax2-2x(a<0)
(1)若函数f(x)在定义域内单调递增,求a的取值范围;
(2)若a=-
1
2
且关于x的方程f(x)=-
1
2
x+b在[1,4]上恰有两个不相等的实数根,求实数b的取值范围.
答案

(1)f'(x)=-

ax2+2x-1
x
(x>0)

依题意f'(x)≥0 在x>0时恒成立,即ax2+2x-1≤0在x>0恒成立.

则a≤

1-2x
x2
=在x>0恒成立,

即a≤[(

1
x
-1)2-1]min x>0

当x=1时,(

1
x
-1)2-1取最小值-1

∴a的取值范围是(-∝,-1]

(2)a=-

1
2
,f(x)=-
1
2
x+b∴
1
4
x2-
3
2
x+lnx-b=0

设g(x)=

1
4
x2-
3
2
x+lnx-b(x>0)则g'(x)=
(x-2)(x-1)
2x
列表:

∴g(x)极小值=g(2)=ln2-b-2,g(x)极大值=g(1)=-b-

5
4

又g(4)=2ln2-b-2

∵方程g(x)=0在[1,4]上恰有两个不相等的实数根.

g(1)≥0
g(2)<0
g(4)≥0
,得ln2-2<b≤-
5
4

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