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)=
-2ax+1=1 x
,(x>0)-2ax2+x+1 x
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=-
<0,所以x1<0<x2.1 2a
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a
=x 22
,x2+1 2
所以f(x2)=lnx2-ax22+x2=lnx2-
+x2=lnx2+x2+1 2
-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
≤ln1+1 2
-1 2
=0.1 2
所以a的取值范围为[1,+∞).