题目内容
已知函数f(x)=lnx-
ax2+(a-1)x(a∈R且a≠0),
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)记函数y=F(x)的图象为曲线C。设点A(x1,y1),B(x2,y2)是曲线C上的不同两点。如果在曲线C上存在点M(x0,y0),使得:①
;②曲线C在点M处的切线平行于直线AB,则称函数F(x)存在“中值相依切线”。试问:函数f(x)是否存在“中值相依切线”,请说明理由。
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)记函数y=F(x)的图象为曲线C。设点A(x1,y1),B(x2,y2)是曲线C上的不同两点。如果在曲线C上存在点M(x0,y0),使得:①
解:(Ⅰ)显然函数f(x)的定义域是(0,+∞),
由已知得,
,
(1)当
时,
令
,解得
;
令
,解得
,
所以函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;
(2)当
时,
①当
时,即
时,
令
,解得
或
;
令
,解得
,
所以,函数f(x)在
和
上单调递增,在
上单调递减;
②当
时,即a=-1时, 显然,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
③当
时,即
时,
令
,解得
或
;
令
,解得
,
所以,函数f(x)在(0,1)和
上单调递增,在
上单调递减;
综上所述,(1)当
时,函数f(x)在(0,1)上单调递增,
在(1,+∞)上单调递减;
(2)当
时,函数f(x)在
和(1,+∞)上单调递增,在
上单调递减;
(3)当
时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
(4)当
时,函数f(x)在(0,1)和
上单调递增,
在
上单调递减;
(Ⅱ)假设函数f(x)存在“中值相依切线”,
设
,
是曲线y=f(x)上的不同两点,且
,
则
,
,
,
曲线在点
处的切线斜率

,
依题意得:
,
化简可得:
,
即
=
,
设
(t>1),上式化为:
,
即
,
令
,

,
因为
,显然g′(t)>0,所以g(t)在(1,+∞)上递增,
显然有g(t)>2恒成立;
所以在(1,+∞)内不存在t,使得
成立;
综上所述,假设不成立,所以,函数f(x)不存在“中值相依切线”。
由已知得,
(1)当
令
令
所以函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;
(2)当
①当
令
令
所以,函数f(x)在
②当
③当
令
令
所以,函数f(x)在(0,1)和
综上所述,(1)当
在(1,+∞)上单调递减;
(2)当
(3)当
(4)当
在
(Ⅱ)假设函数f(x)存在“中值相依切线”,
设
则
曲线在点
依题意得:
化简可得:
即
设
即
令
因为
显然有g(t)>2恒成立;
所以在(1,+∞)内不存在t,使得
综上所述,假设不成立,所以,函数f(x)不存在“中值相依切线”。
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