设a>0,讨论函数f(x)=lnx+a(1-a)x2-2(1-a)x的单调性.
定义域{x|x>0}
f′(x)=
+2a(1-a)x-2(1-a)=1 x 2a(1-a)x2-2(1-a)x+1 x
设g(x)=2a(1-a)x2-2(1-a)x+1,x∈(0,+∞)
①若a=1,则g(x)=1>0
∴在(0,+∞)上有f'(x)>0,即f(x)在(0,+∞)上是增函数.
②若a>1则2a(1-a)<0,g(x)的图象开口向下,
此时△=[-2(1-a)]2-4×2a(1-a)×1=4(1-a)(1-3a)>0
方程2a(1-a)x2-2(1-a)x+1=0有两个不等的实根
不等的实根为x1=
,x2=2(1-a)+ 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a) 2(1-a)- 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
且x1<0<x2
∴在(0,
)上g(x)>0,2(1-a)- 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
即f'(x)>0,f(x)是增函数;
在(
,+∞)上g(x)<0,2(1-a)- 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
即f'(x)<0,f(x)是减函数;
③若0<a<1则2a(1-a)>0,g(x)的图象开口向上,
此时△=[-2(1-a)]2-4×2a(1-a)×1=4(1-a)(1-3a)
可知当
≤a<1时,△≤0,故在(0,+∞)上,g(x)≥0,1 3
即f'(x)≥0,f(x)是增函数;
当0<a<
时,△>0,方程2a(1-a)x2-2(1-a)x+1=0有两个不等的实根1 3
不等的实根满足
>2(1-a)+ 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
>02(1-a)- 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
故在(0,
)和(2(1-a)- 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
,+∞)上g(x)>0,2(1-a)+ 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
即f'(x)>0,f(x)是增函数;
在(
,2(1-a)- 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
)上g(x)<0,2(1-a)+ 4(1-a)(1-3a) 4a(1-a)
即f'(x)<0,f(x)是减函数.