题目内容
已知函数(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)是否存在实数a,使得函数f(x)的极值大于0?若存在,求a的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】分析:(1)由f(x)=lnx-
ax2+x,可求得f′(x)=
,然后对a分a=0,a>0,与a<0分类讨论,利用f′(x)>0,与f′(x)<0可得其递增区间与递减区间;
(2)由(1)可知,当a>0,函数取到极大值,此时f(x)=0有两个不等的根,即
有两个不等的根构造函数y=lnx与
,则两个图象有两个不同的交点,从而可求a的取值范围.
解答:解:(1)∵f(x)=lnx-
ax2+x,a∈R,∴f′(x)=
-ax+1=
(x>0),
∴当a=0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a<0时,由于x>0,故-ax2>0,于是-ax2+x+1>0,
∴f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,f′(x)>0得,0<x<
,即f(x)在(0,
)上单调递增;
由f′(x)<0得,x>
,即f(x)在(
,+∞)上单调递减;
(2)由(1)可知,当a>0,x=
时函数取到极大值,此时
∵x→0,f(x)<0,x→+∞,f(x)<0
∴f(x)=0有两个不等的根
即
有两个不等的根
即
有两个不等的根
构造函数y=lnx与
,则两个图象有两个不同的交点
∵y=lnx过(1,0),
的对称轴为直线
,顶点坐标为
∴
,解得a<2
∴0<a<2
点评:本题考查利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,突出分类讨论思想与转化思想的渗透与应用,属于难题,第二题把有正的极大值的问题转化为图象开口向下与X轴有两个交点,思路巧妙,学习中值得借鉴.
(2)由(1)可知,当a>0,函数取到极大值,此时f(x)=0有两个不等的根,即
解答:解:(1)∵f(x)=lnx-
∴当a=0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a<0时,由于x>0,故-ax2>0,于是-ax2+x+1>0,
∴f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,f′(x)>0得,0<x<
由f′(x)<0得,x>
(2)由(1)可知,当a>0,x=
∵x→0,f(x)<0,x→+∞,f(x)<0
∴f(x)=0有两个不等的根
即
即
构造函数y=lnx与
∵y=lnx过(1,0),
∴
∴0<a<2
点评:本题考查利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,突出分类讨论思想与转化思想的渗透与应用,属于难题,第二题把有正的极大值的问题转化为图象开口向下与X轴有两个交点,思路巧妙,学习中值得借鉴.
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