题目内容
【题目】已知函数
=
,
;
(1)讨论
的单调性;
(2)若不等式
≥
在(0,1)上恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)见解析(2)![]()
【解析】
(1)求出导函数后,按a≤0,0<a<
,a=
,a>
分类讨论,根据导数和函数的单调性的关系即可求单调区间(2)由(1)的单调性分类求f(x)的最小值,用最小值使不等式成立代替恒成立.
(1)∵f(x)=
ax2+(1﹣2a)x﹣2lnx,x>0,
∴f′(x)=
=
,
①当a≥0时,令f′(x)<0,得0<x<2;令f′(x)>0,得x>2;
②当a<0时,令f′(x)=0,得x=﹣
或x=2;
(Ⅰ)当﹣
>2,即﹣
时,令f′(x)<0,得0<x<2或x>﹣
;令f′(x)>0,得 2<x<﹣
;
(Ⅱ)当﹣
=2时,即a=﹣
时,则f′(x)<0恒成立;
(Ⅲ)当﹣
<2时,即a<﹣
时,令f′(x)<0,得0<x<﹣
或x>2; 令f′(x)>0,得﹣
<x<2;
综上所述:当a≥0时,f(x)在(0,2)上递减,在(2,+∞)上递增;
当﹣
时,f(x)在(0,2)和(﹣
,+∞)上递减,在(2,﹣
)上递增;
当a=﹣
时,f(x)在(0,+∞)上递减;
当a<﹣
时,f(x)在(0,﹣
)和(2,+∞)上递减,在(﹣
,2)上递增.
(2)由(1)得①当a≥﹣
时,f(x)在(0,1)上递减,
∴f(1)=1﹣
a≥
,∴﹣![]()
;
②当a<﹣
时,
(Ⅰ)当﹣
≤1,即a≤﹣1时,f(x)在(0,﹣
)上递减,在(﹣
,1)上递增,
∴f(﹣
)=2﹣
+2ln(﹣a)≥2﹣
≥
,∴a≤﹣1符合题意;
(Ⅱ)当﹣
>1,即﹣1<a<﹣
时,f(x)在(0,1)上递增,
∴f(1)=1﹣
a>![]()
,∴﹣1<a<﹣
符合题意;
综上,实数a的取值范围为(﹣∞,﹣
].
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