题目内容
已知函数f(x)=
ax2-(2a+1)x+2lnx(a∈R),
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)设g(x)=x2-2x,若对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2],使得f(x1)<g(x2),求a的取值范围。
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)设g(x)=x2-2x,若对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2],使得f(x1)<g(x2),求a的取值范围。
解:
,
(Ⅰ)
,解得
;
(Ⅱ)
,
①当a≤0时,
,
在区间(0,2)上,f′(x)>0;在区间(2,+∞)上f′(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞);
②当
,
在区间(0,2)和
上,f′(x)>0;在区间
上f′(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,2)和
,单调递减区间是
;
③当
,
故f(x)的单调递增区间是(0,+∞);
④当
,
在区间
和(2,+∞)上,f′(x)>0;在区间
上f′(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是
和(2,+∞),单调递减区间是
;
(Ⅲ)由已知,在(0,2]上有
,
由已知,
,
由(Ⅱ)可知,
①当
时,f(x)在(0,2]上单调递增,
故
,
所以
,
故
;
②当
时,f(x)在
上单调递增,在
上单调递减,
故
;
由
,
所以
,
综上所述,
。
(Ⅰ)
(Ⅱ)
①当a≤0时,
在区间(0,2)上,f′(x)>0;在区间(2,+∞)上f′(x)<0,
故f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞);
②当
在区间(0,2)和
故f(x)的单调递增区间是(0,2)和
③当
故f(x)的单调递增区间是(0,+∞);
④当
在区间
故f(x)的单调递增区间是
(Ⅲ)由已知,在(0,2]上有
由已知,
由(Ⅱ)可知,
①当
故
所以
故
②当
故
由
所以
综上所述,
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