问题 填空题
已知函数f(x)=lnx-ax+
1-a
x
-1(a∈R)

(1)当0<a≤
1
2
时,求f(x)的单调区间
(2)设g(x)=x2-2bx+4,当a=
1
4
时,若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),求实数b的取值范围.
答案

(1)f(x)=lnx-ax+

1-a
x
-1(x>0),f′(x)=
1
x
-a+
a-1
x2
=
-ax2+x+a-1
x2
(x>0)

令h(x)=ax2-x+1-a(x>0)

当a≠0时,由f′(x)=0,即ax2-x+1-a=0,解得x1=1,x2=

1
a
-1.

当a=

1
2
时x1=x2,h(x)≥0恒成立,此时f′(x)≤0,函数f(x)单调递减;

当0<a<

1
2
时,
1
a
-1>1>0,x∈(0,1)时h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;

x∈(1,

1
a
-1)时,h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

x∈(

1
a
-1,+∞)时,h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.

综上所述:当a=

1
2
时x1=x2,h(x)≥0恒成立,此时f′(x)≤0,函数f(x)在(0,+∞)单调递减;

当0<a<

1
2
时,函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,
1
a
-1)单调递增,(
1
a
-1,+∞)单调递减.

(2)当a=

1
4
时,f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以对任意x1∈(0,2),

有f(x1)≥f(1)=-

1
2

又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),所以-

1
2
≥g(x2),x2∈[1,2],(※)

又g(x)=(x-b)2+4-b2,x∈[1,2]

当b<1时,g(x)min=g(1)=5-2b>0与(※)矛盾;

当b∈[1,2]时,g(x)min=g(b)=4-b2≥0也与(※)矛盾;

当b>2时,g(x)min=g(2)=8-4b≤-

1
2
,b≥
17
8

综上,实数b的取值范围是[

17
8
,+∞).

不定项选择
多项选择题