问题 解答题
设函数f(x)=
1
2a
x2-lnx(x>0)
,其中a为非零常数,
(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间.
(2)当x∈[1,2]时,不等式f(x)>2恒成立,求实数a的取值范围.
答案

(1)∵函数f(x)=

1
2a
x2-lnx(x>0),其中a为非零常数,

当a=1时,f(x)=

1
2
x2-lnx

f(x)=x-

1
x
>0,

∴当x>1时,函数是一个增函数,

即函数的递增区间是(1,+∞)

(2)当x属于[1,2],lnx>0,

当a>0时,命题可转化为对于任意x属于[1,2],都有a<

x2
2(2+lnx)

令g(x)=

x2
2(2+lnx)
,对函数求导得g(x)=
6x+4xlnx
4(2+lnx)2
=0

∴x=e-

3
2
时,导数等于零,

经验证这是函数的极小值,

在这个闭区间上也是最小值,

∴g(x)的最小值是g(e-

3
2
)=e-3

即当a为大于0常数且小于e-3时,不等式f(x)>2恒成立,

当a<0时,

1
2a
lnx+2
x2
在x属于[1,2]时,不合题意.

综上可知a的取值范围是(0,e-3

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