问题 解答题

f(x)=lnx-ax2,x∈(0,1]

(1)若f(x)在区间(0,1]上是增函数,求a范围;

(2)求f(x)在区间(0,1]上的最大值.

答案

(1)∵y=f(x)在(0,1]上是增函数,所以f'(x)≥0在(0,1]上恒成立,

由f(x)=lnx-ax2,则f(x)=

1
x
-2ax,即
1
x
-2ax≥0
在(0,1]上恒成立,所以a≤
1
2x2
恒成立,

因为x∈(0,1],所以

1
2x2
1
2

所以得a≤

1
2

(2)f′(x)=

1
x
-2ax=
1-2ax2
x

若a≤0时,f′(x)=

1-2ax2
x
>0

所以y=f(x)在(0,1]上单调递增,所以f(x)max=f(1)=ln1-a=-a,

若a>0,f(x)=

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

所以y=f(x)在(0,

1
2a
)上单调递增,在(
1
2a
,+∞)上单调递减,

①当

1
2a
≥1,即0<a
1
2
时,f(x)max=f(1)=-a

②当

1
2a
<1,即a>
1
2
时,f(x)max=f(
1
2a
)=ln
1
2a
-
1
2

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