己知f(x)=Inx-ax2-bx.
(Ⅰ)若a=-1,函数f(x)在其定义域内是增函数,求b的取值范围;
(Ⅱ)当a=1,b=-1时,证明函数f(x)只有一个零点;
(Ⅲ)f(x)的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),两点,AB中点为C(x0,0),求证:f′(x0)<0.
(Ⅰ)依题意:f(x)=lnx+x2-bx
f(x)在(0,+∞)上递增,∴f′(x)=+2x-b≥0对x∈(0,+∞)恒成立
即b≤+2x对x∈(0,+∞)恒成立,只需b≤(+2x)min …(2分)
∵x>0,+2x≥2 当且仅当x=时取=
∴b≤2
∴b的取值范围为 (-∞,2] …(4分)
(Ⅱ)当a=1,b=-1时,f(x)=lnx-x2+x,其定义域是(0,+∞)
∴f′(x)=-2x+1=-…(6分)
∴0<x<1时,f′(x)>0当x>1时,f′(x)<0
∴函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减
∴当x=1时,函数f(x)取得最大值,其值为f(1)=ln1-1+1=0
当x≠1时,f(x)<f(1)=0即
∴函数f(x)只有一个零点 …(8分)
(Ⅲ)由已知得 | f(x1)=lnx1-a-bx1=0 | f(x2)=lnx2-a -bx2=0 |
| |
两式相减,得
ln=a(x1+x2)(x1-x2)+b(x1-x2)
由f′(x)=-2ax-b及2x0=x1+x2,得
f′(x0)=-2ax0-b=-[a(x1+x2)+b]=-ln
=[-ln]=[- ln]…(10分)
令t=∈(0,1)且∅(t)=-lnt(0<t<1)
∴∅′(t)=-<0
∴∅(t)在(0,1)上递减,∴∅(t)>∅(1)=0
x1<x2,f′(x0)<0(12分)