问题
解答题
已知函数f(x)=ax2+2ln(1-x)(a∈R). (Ⅰ)若f(x)在[-3,-2)上是增函数,求实数a的取值范围; (Ⅱ)是否存在正实数a,使得f(x)的导函数f′(x)有最大值1-2
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答案
(Ⅰ)由已知得f(x)的定义域为(-∞,1)
f′(x)=2ax-
.(2分)2 1-x
由题意得f′(x)=2ax-
≥0对一切x∈[-3,-2)恒成立,2 1-x
∴a≤
=1 -x2+x
.(5分)1 -(x-
)2+1 2 1 4
当x∈[-3,-2)时,-(x-
)2+1 2
<-6,1 4
∴
>-1 -(x-
)2+1 2 1 4
.故a≤-1 6
.(7分)1 6
(Ⅱ)假设存在正实数a,使得f′(x)max=1-2
成立.f′(x)=2ax-2
=2a-[2a(1-x)+2 1-x
]≤2a-22 1-x
.(9分)4a
由2a(1-x)=
,得(1-x)2=2 1-x
,1 a
∴x=1±
.由于x=1+1 a
>1,故应舍去.1 a
当x=1-
时,f′(x)max=2a-21 a
.(11分)4a
令2a-2
=1-24a
,解得a=2
或a=1 2
-29 2
.(13分)2
另假设存在正实数a,使得f′(x)max=1-2
成立.2
设g(x)=f′(x)=2ax-
,则g′(x)=2a-2 1-x
.(9分)2 (1-x)2
由g′(x)=2a-
>0,解得x<1-2 (1-x)2
或x>1+1 a
.1 a
因为x∈(-∞,1),
∴g(x)在(-∞,1-
)上单调递增,在上单调递减.1 a
∴f′(x)max=g(1-
)=2a-41 a
.(11分)a
令2a-4
=1-2a
,解得a=2
或a=1 2
-29 2
.(14分)2