已知定义在R上的二次函数R(x)=ax2+bx+c满足2R(-x)-2R(x)=0,且R(x)的最小值为0,函数h(x)=lnx,又函数f(x)=h(x)-R(x). (I)求f(x)的单调区间; (II)当a≤
(III)若二次函数R(x)图象过(4,2)点,对于给定的函数f(x)图象上的点A(x1,y1),当x1=
|
(I)∵定义在R上的二次函数R(x)=ax2+bx+c满足2R(-x)-2R(x)=0,
∴2R(-x)-2R(x)=0,
∴2R(-x)=2R(x),即R(-x)=R(x),
∵R(x)=ax2+bx+c,∴b=0,∴R(x)=ax2+c.
∵R(x)=ax2+c的最小值为0,∴a>0,c=0,故R(x)=ax2,
∵R(x)=ax2,h(x)=lnx,f(x)=h(x)-R(x),
∴f(x)=lnx-ax2,f′(x)=
-2ax,1 x
令f′(x)=0,解得x=
.2a 2a
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x | (0,
|
| (
| ||||||||||||
f'(x) | + | 0 | - | ||||||||||||
f(x) | ↑ | 极大值 | ↓ |
| ||
2a |
f(x)的单调递减区间是(
,+∞).2a 2a
(II)∵当0<a≤
时,1 2
≥1,2a 2a
∴x0∈[1,3]时,f(x0)的最小值为f(1)与f(3)中的较小者.
又f(1)=-a,f(3)=1n3-9a,
f(1)-f(3)=-a-(ln3-9a)=8a-1n3.
∴当0<a≤
时,f(1)≤f(3),f(x0)的最小值-a;ln3 8
当
<a≤ ln3 8
时,f(1)>f(3),f(x0)的最小值ln3-9a.1 2
(III)证明:若二次函数R(x)=ax2图象过(4,2)点,则a=
,1 8
所以f(x)=lnx-
x2.1 8
令g(x)=f(x)-f(
).3 2
由(I)知f(x)在(0,2)内单调递增,
故f(2)>f(
),即g(2)>0.3 2
取x′=
e>2,则g(x′)=3 2
<0.41-9e2 32
所以存在x2∈(2,x′),使g(x2)=0,
故存在x2∈(2,+∞),使f(x2)=f(
).3 2
所以函数f(x)图象上存在点B(x2,y2)(x2>2),使A、B连线平行于x轴.