题目内容

19.已知函数f(x)=$\frac{1}{2}$ax2-(2a+1)x+2lnx(a≥0)
(1)当a=0时,求f(x)的单调区间;
(2)求y=f(x)在区间(0,2]上的最大值.

分析 (1)a=0时,求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可;
(2)求出函数的导数,通过讨论a的范围,确定函数的单调区间,从而求出函数的最大值即可.

解答 解:(1)$a=0,f(x)=2lnx-x,f'(x)=\frac{2}{x}-1=\frac{2-x}{x}({x>0})$,
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)$f'(x)=ax-({2a+1})+\frac{2}{x}({x>0})$,$f'(x)=\frac{{({ax-1})({x-2})}}{x}({x>0})$,
 ①当a=0时,由(1)知f(x)在(0,2]上单调递增,
故在(0,2]上f(x)max=f(2)=2ln2-2,
②当$0<a≤\frac{1}{2}$时,$\frac{1}{a}≥2$,在区间(0,2)上,f'(x)>0;
故f(x)在(0,2]上单调递增,
故在(0,2]上f(x)max=f(2)=2ln2-2a-2,
③当$a>\frac{1}{2}$时,$0<\frac{1}{a}<2$,在区间$({0,\frac{1}{a}})$上,f'(x)>0;
在区间$({\frac{1}{a},2})$上,f'(x)<0,
f(x)在$({0,\frac{1}{a}}]$上单调递增,在$[{\frac{1}{a},2}]$上单调递减,
故在(0,2]上$f{(x)_{max}}=f({\frac{1}{a}})=-2-\frac{1}{2a}-2lna$.

点评 本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,是一道中档题.

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