问题 解答题
已知函数f(x)=lnx-
1
2
ax2
-2x(a≠0).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)设函数f(x)有极值点x0,证明:f(x0)≤-
3
2

(3)若方程f(x)=3有两个不相等的实根x1,x2,且x1<x2,证明:f'(
x1+x2
2
)≠0.(f'(x)为f(x)的导函数)
答案

(1)f′(x)=

1
x
-ax-2=-
ax2+2x-1
x

若a≤-1时,则f′(x)≥0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.

若-1<a<0时,则f(x)在(0,

-1+
1+a
a
),(
-1-
1+a
a
(
-1+
1+a
a
+∞)上是增函数,在(
-1+
1+a
a
-1-
1+a
a
)上是减函数.

若a>0时,则f(x)在(0,

-1+
1+a
a
)上是增函数,在(
-1+
1+a
a
,+∞)上是减函数.…(4分)

(2)由f′(x0)=

1
x0
-ax0-2=-
ax02+2x0-1
x0
=0得:ax02=1-2x0

∴f(x0)=lnx0-

1
2
(1-2x0)-2x0=lnx0-x0-
1
2

设φ(x)=lnx-x-

1
2
,x∈(0,1)时,φ(x)>0.

当x∈(1,+∞)时,φ′(x)<0.

∴φ(x)的最大值为φ(1)=-

3
2
.于是:f(x0)≤φ(1)=-
3
2
.--------(9分)

(3)若f′(

x1+x2
2
)=0,则
2
x1+x2
-a
x1+x2
2
-2=0.

∵lnx1-

1
2
ax12-2x1=3,lnx2-
1
2
ax22-2x2=3.∴ln
x2
x1
=
a
2
(x22-x12)+2(x2-x1)=(x2-x1)[
a
2
(x2+x1)+2]=(x2-x1)
2
x2+x1
=
2(1-
x2
x1
)
1+
x2
x1

x2
x1
=t,则t>1.设H(t)=lnt-
2(1-t)
1+t

∴H′(t)=

1
t
+
4
(1+t)2
>0∴H(t)>H(1)=0

故∴

2(1-
x2
x1
)
1+
x2
x1
≠ln
x2
x1
,即f′(
x1+x2
2
)≠0-----(14分)

单项选择题
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