问题
解答题
设函数f(x)=x2-2x+alnx.
(1)若函数f(x)是定义域上的单调函数,求实数a的取值范围;
(2)求函数f(x)的极值点.
答案
(1)f′(x)=2x-2+
=a x
,2x2-2x+a x
若函数f(x)是定义域上的单调函数,则只能f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,
即2x2-2x+a≥0在(0,+∞)上恒成立恒成立,
令g(x)=2x2-2x+a,则函数g(x)图象的对称轴方程是x=
,1 2
故只要△=4-8a≤0恒成立,即只要a≥
.1 2
(2)有(1)知当a≥
时,f′(x)=0的点是导数不变号的点,1 2
故a≥
时,函数无极值点;1 2
当a<
时,f'(x)=0的根是x1=1 2
,x2=1- 1-2a 2
,1+ 1-2a 2
若a≤0,
≥1,此时x1≤0,x2>0,且在(0,x2)上f′(x)<0,1-2a
在(x2,+∞)上f'(x)>0,故函数f(x)有唯一的极小值点x2=
;1+ 1-2a 2
当0<a<
时,0<1 2
<1,1-2a
此时x1>0,x2>0,f′(x)在(0,x1),(x2,+∞)都大于0,f′(x)在(x1,x2)上小于0,
此时f(x)有一个极大值点x1=
和一个极小值点x2=1- 1-2a 2
.1+ 1-2a 2
综上可知,a≤0时,f(x)在(0,+∞)上有唯一的极小值点x2=
;1+ 1-2a 2
0<a<
时,f(x)有一个极大值点x1=1 2
和一个极小值点x2=1- 1-2a 2
;1+ 1-2a 2
a≥
时,函数f(x)在(0,+∞)上无极值点.1 2