问题 解答题

已知函数f(x)=lnx-ax2-bx,

(1)若a=-1,函数f(x)在其定义域内是增函数,求b的取值范围;

(2)当a=1,b=-1时,证明函数f(x)只有一个零点;

(3)若f(x)的图象与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)(x1<x2)两点,AB的中点为C(x0,0),求证:f′(x0)<0。

答案

解:(1)依题意f(x)=lnx+x2-bx,x>0,

因为f(x)在(0,+∞)上递增,

所以对x∈(0,+∞)恒成立,

对x∈(0,+∞)恒成立,

所以只需

因为x>0,所以,当且仅当时取等号,

所以

所以b的取值范围为

(2)当a=1,b=-1时,f(x)=lnx-x2+x,其定义域是(0,+∞),

所以

因为x>0,所以0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0,

所以函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,

所以当x=1时,函数f(x)取得最大值,其值为f(1)=ln1-12+1=0;

当x≠1时,f(x)<f(1),即f(x)<0;

所以函数f(x)只有一个零点.

(3)由已知得,即

两式相减,得

及2x0=x1+x2,得

,且

因为

所以ψ(t)在(0,1)上递减,所以ψ(t)>ψ(1)=0,

因为x1<x2

所以f′(x0)<0。

单项选择题
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