问题 解答题
已知函数f(x)=lnx+
ax2
2
-(a+1)x
,a∈R,且a≥0.
(Ⅰ)若f'(2)=1,求a的值;
(Ⅱ)当a=0时,求函数f(x)的最大值;
(Ⅲ)求函数f(x)的单调递增区间.
答案

(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),f′(x)=

1
x
+ax-(a+1).

由f'(2)=1,解得a=

3
2

(Ⅱ)由f(x)=lnx-x,得f′(x)=

1
x
-1=
1-x
x

f′(x)=

1-x
x
>0,解得0<x<1;由f′(x)=
1-x
x
<0
,解得x>1.

所以函数f(x)在区间(0,1)递增,(1,+∞)递减.

因为x=1是f(x)在(0,+∞)上唯一一个极值点,

故当x=1时,函数f(x)取得最大值,最大值为f(1)=-1.

(Ⅲ)因为f′(x)=

1
x
+ax-(a+1)=
ax2-(a+1)x+1
x
=
(ax-1)(x-1)
x

(1)当a=0时,f′(x)=

1-x
x
.令f′(x)=
1-x
x
>0
解得0<x<1

(2)a>0时,

(ax-1)(x-1)
x
=0,解得x=
1
a
或x=1.

(ⅰ)当

1
a
>1即0<a<1时,

ax2-(a+1)x+1
x
>0,及x>0得 ax2-(a+1)x+1>0,

解得0<x<1,或x>

1
a

(ⅱ)当

1
a
=1即a=1时,

因为x>0,f′(x)=

x2-2x+1
x
=
(x-1)2
x
≥0恒成立.

(ⅲ)当

1
a
<1即a>1时,由
ax2-(a+1)x+1
x
>0
,及x>0得 ax2-(a+1)x+1>0,

解得0<x<

1
a
,或x>1;

综上所述,

当a=0时,函数f(x)的递增区间是(0,1);

当0<a<1时,函数f(x)的递增区间是(0,1),(

1
a
,+∞);

当a=1时,函数f(x)的递增区间是(0,+∞);

当a>1时,函数f(x)的递增区间是(0,

1
a
),(1,+∞).

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