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(2011•杭州一模)已知函数f(x)=ax2+lnx(a∈R)

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/30 15:16:06
(2011•杭州一模)已知函数f(x)=ax2+lnx(a∈R)
(1)当a=
1
2
(1)当a=
1
2时,f(x)=
1
2x2+lnx,f′(x)=x+
1
x=
x2+1
x;
对于x∈[1,e],有f'(x)>0,∴f(x)在区间[1,e]上为增函数,
∴fmax(x)=f(e)=1+
e2
2,fmin(x)=f( 1 )=
1
2.
(2)①在区间(1,+∞)上,函数f(x)是f1(x),f2(x)的“活动函数”,则f1(x)<f(x)<f2(x)
令p(x)=f(x)−f2(x)=(a−
1
2)x2−2ax+lnx<0,对x∈(1,+∞)恒成立,
且h(x)=f1(x)-f(x)=−
1
2x2+2ax−a2lnx<0对x∈(1,+∞)恒成立,
∵p′(x)=(2a−1)x−2a+
1
x=
(2a−1)x2−2ax+1
x=
(x−1)[(2a−1)x−1]
x
1)若a>
1
2,令p′(x)=0,得极值点x1=1,x2=
1
2a−1,
当x2>x1=1,即
1
2<a<1时,在(x2,+∞)上有p′(x)>0,
此时p(x)在区间(x2,+∞)上是增函数,并且在该区间上有p(x)∈(p(x2),+∞),不合题意;
当x2<x1=1,即a≥1时,同理可知,p(x)在区间(1,+∞)上,有p(x)∈(p(1),+∞),也不合题意;
2)若a≤
1
2,则有2a-1≤0,此时在区间(1,+∞)上恒有p′(x)<0,
从而p(x)在区间(1,+∞)上是减函数;
要使p(x)<0在此区间上恒成立,只须满足p(1)=−a−
1
2≤0⇒a≥−
1
2,
所以−
1
2≤a≤
1
2.
又因为h′(x)=-x+2a-
a2
x=
−x2+2ax−a2
x=