问题
解答题
已知函数f(x)=ax2+2bx-2lnx(a≠0),且f(x)在x=1处取得极值. (1)试找出a,b的关系式; (2)若函数y=f(x)在x∈(0,
(3)求函数y=f(x)在x∈(0,
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答案
(1)f(x)=a x 2+2 b x-2lnx,得f′(x)=2ax+2b-
,2 x
因为f(x)在x=1处取得极值,所以f'(1)=0,
故2a+2b-2=0,即b=1-a;
(2)因为函数f(x)在x∈(0,
]上不是单调函数,所以f'(x)=0在(0,1 2
]内有解,1 2
即ax2+bx-1=0,亦即ax2+(1-a)x-1=0在(0,
]内有解,1 2
由ax2+(1-a)x-1=0得:x=1,或x=-
,1 a
所以0<-
<1 a
,解得:a<-2;1 2
(3)因为k=f′(x)=2ax+2b-
=2(ax-2 x
+1-a),1 x
①当-4≤a<0或a>0时,k′=2(a+
),1 x2
因为x∈(0,
],所以k'≥0恒成立,1 2
所以k在x∈(0,
]上单调递增,所以x=1 2
时,kmax=-a-2;1 2
②当a<-4时,有0<
<- 1 a
,所以-ax+1 2
≥21 x
,-a
所以ax-
≤-21 x
,此时“=”成立的条件是:x=-a
,- 1 a
所以k=2(ax-
+1-a)≤2(1-a-21 x
)=2-2a-4-a
,-a
综合得:kmax=-a-2,(-4≤a<0或a>0) 2-2a-4
,(a<-4)-a