设函数f(x)=ax2+bx+clnx(其中a,b,c为实常数)(1)当b=0,c=1时,讨论f(x)的单调区间;(2)曲线y

2024-12-01 23:36:51
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回答1:

解答:(1)解:当b=0,c=1时,f(x)=ax2+lnx,
x>0,f(x)=2ax+

1
x
=
2ax2+1
x

当a≥0时,f′(x)>0,f(x)的单调递增区间是(0,+∞),无减区间;
当a<0时,由f′(x)>0,得x>
?
1
2a
或x<-
?
1
2a
(舍),
由f′(x)<0,得0<x<
?
1
2a

∴f(x)的减区间是(0,
?
1
2a
),增区间是(
?
1
2a
,+∞).
(2)①解:f(x)=2ax+b+
c
x

由题得
f(1)=a+b=0
f(1)=2a+b+c=3

此时f(x)=ax2-ax+(3-a)lnx,
f(x)=2axa+
3?a
x
=
2ax2?ax+3?a
x

由f(x)无极值点且f′(x)存在零点,
得a2-8a(3-a)=0,a>0,
解得a=
8
3
,于是b=-
8
3
,c=-
1
3

②证明:由①知f(x)=
2ax2?ax+3?a
x
,x>0,
要使函数f(x)有两个极值点,
只要方程2ax2-ax+3-a=0有两个不等正根,
那么实数a应满足
a2?8a(3?a)>0
3?a>0
a
2(2a)
>0
,解得
8
3
<a<3

设两正根为x1,x2,且x1<x2
可知当x=x2时有极小值f(x2),
其中这里0<x1
1
4

由于对称轴为x=
1
4
,所以
1
4
<x2
1
2

且2ax22-ax2+3-a=0,得a=
?3
2x2?x2?1

记g(x)=x2-x-lnx,(
1
4
<x≤1
),
g(x)=
(2x+1)(x?1)
x
≤1
,对x∈(
1
4
,1]恒成立,
又g(1)=0,故对x∈(
1
4
1
2
)恒有g(x)>g(1),即g(x)>0,
所以有f(x2)=ax22?ax2+(3?a)lnx2
=a(x22-x2-lnx2)+3lnx2=+lnx2-
3(x22?x2?lnx2)
2x22?x2?1 
,(
1
4
x2
1
2
),
f(x2)=
(4x2?1)(x22?x2?lnx2)
(2x22?x2?1)2