问题 解答题

已知函数f(x)=lnx-ax2+x,(a>0)

(I)求a的最大值,使函数f(x)在(0,+∞)内是单调函数;

(II)若对于任意的x∈(0,+∞),总有f(x)≤0,求a的取值范围.

答案

(I)由题意可得:f′(x)=

1
x
-2ax+1=
-2ax2+x+1
x
,(x>0)

当a≤0时,f′(x)>0,所以此时f(x)在(0,+∞)内是单调递增.

当a>0时,方程-2ax2+x+1=0的判别式△=1+8a>0,此时它有两个不相等的实根x1,x2(x1<x2),

因为x1x2=-

1
2a
<0,所以x1<0<x2

当x∈(0,x2)时,f′(x)>0;当x∈(x2,+∞)时,f′(x)<0,

所以函数f(x)在(0,+∞)内不是单调函数,

所以a的最大值为0.

(II)由f(1)=1-a可得,当a<1时,f(x)≤0不恒成立.

当a≥0时,由f′(x2)=0可得

x22
 =
x2+1
2

所以f(x2)=lnx2-ax22+x2=lnx2-

x2+1
2
+x2=lnx2+
x2
2
-
1
2

因为f′(1)=2(1-a)≤0,由(I)可得x2≤1,并且f(x2)是f(x)最大值,

所以f(x)≤f(x2)=lnx2+

x2
2
-
1
2
≤ln1+
1
2
-
1
2
=0.

所以a的取值范围为[1,+∞).

单项选择题
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