(本小题满分14分)
(Ⅰ)函数f(x)的定义域是{x|x>0}.…(1分)
对f(x)导数,得f′(x)=2x-2+=.…(3分)
显然,方程f'(x)=0⇔2x2-2x+a=0(x>0).
若f(x)不是单调函数,且无最小值,
则方程2x2-2x+a=0必有2个不相等的正根.…(5分)
所以 解得0<a<.…(6分)
(Ⅱ)设方程2x2-2x+a=0的2个不相等的正根是x1,x2,其中x1<x2.
所以f′(x)==,列表分析如下:
x | (0,x1) | x1 | (x1,x2) | x2 | (x2,+∞) |
f'(x) | + | 0 | - | 0 | + |
所以,x
1是极大值点,x
2是极小值点,f(x
1)>f(x
2).
故只需证明-<f(x2)<f(x1)<0.…(8分)
由 0<x1<x2,且x1+x2=1,得 0<x1<<x2<1.…(9分)
因为 0<a<,0<x1<,所以 f(x1)=x1(x1-2)+alnx1<0.…(10分)
由 2-2x2+a=0,得 a=-2+2x2,
所以 f(x2)=-2x2+(-2+2x2)lnx2.…(12分)
对x2求导数,得 f'(x2)=-2(2x2-1)lnx2.
因为 <x2<1,所以f'(x2)>0,
所以 f(x2)是(,1)上的增函数,
故 f(x2)>f()=-.…(14分)
综上 -<f(x0)<0.