问题 解答题

设函数f(x)=2lnx-x2

(1)求函数f(x)的单调递增区间;

(2)设a∈R,讨论关于x的方程f(x)+2x2-5x-a=0的解的个数.

答案

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞).

∵f′(x)=2(

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

∵x>0,则使f′(x)>0的x的取值范围为(0,1),

故函数f(x)的单调递增区间为(0,1).

(2)∵f(x)=2lnx-x2

∴f(x)+2x2-5x-a=0⇔a=2lnx+x2-5x.

令g(x)=2lnx+x2-5x,

∴g′(x)=

2
x
+2x-5=
(2x-1)(x-2)
x
.∵x>0

∴g(x)在(0,

1
2
),(2,+∞)上单调递增,在(
1
2
,2)上单调递减.

∵g(

1
2
)=-2ln2-
9
4
,g(2)=2ln2-6,

∴x∈(0,

1
2
)时,g(x)∈(-∞,-2ln2-
9
4
);

x∈(

1
2
,2)时,g(x)∈(2ln2-6,-2ln2-
9
4
);x∈(2,+∞)时,g(x)∈(2ln2-6,+∞).

∴当a∈(-2ln2-

9
4
,+∞)∪(-∞,2ln2-6)时,方程有一解;

当a=-2ln2-

9
4
或a=2ln2-6时,方程有两解;

当a∈(2ln2-6,-2ln2-

9
4
)时,方程有三解.

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