问题 解答题
已知函数f(x)=alnx-ax-3(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)函数y=f(x)的图象在x=4处的切线的斜率为
3
2
,若函数g(x)=
1
3
x3+x2[f′(x)+
m
2
]在区间(1,3)上不是单调函数,求m的取值范围.
答案

解 (1)f′(x)=

a(1-x)
x
(x>0),

①当a>0时,若x∈(0,1),则f′(x)>0;若x∈(1,+∞),则f′(x)<0,

∴当a>0时,f(x)的单调递增区间为(0,1],单调递减区间为[1,+∞);

②当a<0时,若x∈(1,+∞),则f′(x)>0;若x∈(0,1),则f′(x)<0,

∴当a<0时,f(x)的单调递增区间为[1,+∞),单调递减区间为(0,1];

③当a=0时,f(x)=-3,f(x)不是单调函数,无单调区间.

(2)由题意知,f′(4)=-

3a
4
=
3
2
,得a=-2,则f(x)=-2lnx+2x-3,

∴g(x)=

1
3
x3+x2(2-
2
x
+
m
2
)=
1
3
x3+(
m
2
+2)x2-2x,

∴g′(x)=x2+(m+4)x-2.

∵g(x)在区间(1,3)上不是单调函数,且g′(0)=-2<0,

g′(1)<0
g′(3)>0
,即
1+(m+4)-2<0
32+3(m+4)-2>0
解得-
19
3
<m<-3

故m的取值范围是(-

19
3
,-3).

单项选择题
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