问题 解答题
已知函数f(x)=
1
2
x2-alnx(a∈R)

(1)若f(x)在x=2时取得极值,求a的值;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求证:当x>1时,
1
2
x2+lnx<
2
3
x3
答案

(1)∵f(x)=

1
2
x2-alnx(a∈R).

f′(x)=x -

a
x

又∵f(x)在x=2时取得极值,

f′(2)=2 -

a
2
=0,解得a=4

(2)∵f′(x)=x -

a
x
,(x>0)

当a<0时,又由x>0,易得f′(x)>0,f(x)为增函数,

故当a<0时,(0,+∞)为函数的单调递增区间;

当a=0,f(x)=

1
2
x2,当x∈[0,+∞)时,f′(x)≥0,f(x)为增函数,

故当a=0时,[0,+∞)为函数的单调递增区间;

当a>0时,当x∈(0,

a
)时,f′(x)<0,f(x)为减函数,

当x∈(

a
,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数,

故当a<0时,(0,

a
)为函数的单调递减区间,(
a
,+∞)为函数的单调递增区间;

(3)令g(x)=

2
3
x3-
1
2
x2-lnx,

则g′(x)=2x2-x-

1
x
=
2x3-x2-1
x
=
(x-1)(2x2+x+1)
x

∵当x>1时,g′(x)>0

故在(1,+∞)上,g(x)=

2
3
x3-
1
2
x2-lnx为增函数

即当x>1时,g(x)>g(1)=

1
6
>0

故当x>1时,

1
2
x2+lnx<
2
3
x3

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