问题 解答题

已知函数f(x)=mx2+lnx-2x.

(1)若m=-4,求函数f(x)的最大值.

(2)若f(x)在定义域内为增函数,求实数m的取值范围.

答案

f(x)的定义域为(0,+∞).f′(x)=2mx+

1
x
-2.…(1分)

(1)当m=-4时,f′(x)=-8x+

1
x
-2,

令f'(x)=0,得x=

1
4
-
1
2
(舍去).…(3分)

列表:

x(0,
1
4
)
1
4
(
1
4
,+∞)
f'(x)+0-
f(x)最大值:-2ln2-
3
4
故函数f(x)的最大值为-2ln2-
3
4
.…(6分)

(2)令f'(x)≥0,即2mx+

1
x
-2≥0,
2mx2-2x+1
x
≥0

∵x>0,∴2mx2-2x+1≥0.

∵f(x)在定义域内为增函数,∴2mx2-2x+1≥0在x∈(0,+∞)恒成立.…(7分)

m≥(

1
x
-
1
2x2
)max.…(9分)

当x∈(0,+∞)时,

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

1
x
=1时,取得(
1
x
-
1
2x2
)max=
1
2

m≥

1
2
.…(12分)

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