问题 解答题

已知函数f(x)=ax2-lnx.(a∈R).

(1)求f(x)的单调区间;

(2)已知曲线y=f(x)与直线y=x相切,求a.

答案

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=2ax-

1
x
=
2ax2-1
x

令g(x)=2ax2-1,x∈(0,+∞)

(i)当a≤0时,g(x)<0,此时f'(x)<0,故f(x)在(0,+∞)上为减函数;

(ii)当a>0时,方程2ax2-1=0有两根x1=

1
2a
,x2=-
1
2a

且x1>0,x2<0,此时当x∈(0,

1
2a
)时,f'(x)<0,

当x∈(

1
2a
,+∞)时,f'(x)>0,

故f(x)在(0,

1
2a
)为减函数,在(
1
2a
,+∞)为增函数;

所以当a≤0时,函数f(x)的递减区间为(0,+∞),

当a>0时,函数f(x)的递增区间为(

1
2a
,+∞),递减区间为(0,
1
2a
).

(2)设切点为M(t,t),t>0.

则f'(t)=1,且at2-lnt=t,∴t-1+2lnt=0,(*)

由于1-1+2ln1=0,∴方程(*)有解t=1,

令g(t)=t-1+2lnt,

∵g'(t)=1+

2
t
>0,g(t)在(0,+∞)上是增函数,

∴方程(*)有唯一解t=1,

∴a×12=1+ln1,

∴a=1.

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