已知函数f(x)=lnx-12ax2-bx(a≠0).(I) 若b=2,且y=f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(II

2024-11-27 15:14:51
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回答1:

(I)当b=2时,f(x)=lnx-

1
2
ax2-2x(x>0),则f′(x)=?
ax2+2x?1
x

因为函数y=f(x)存在单调递减区间,所以f′(x)<0有解.
又因为x>0时,则ax2+2x-1>0有x>0的解.
①当a>0时,y=ax2+2x-1为开口向上的抛物线,ax2+2x-1>0总有x>0的解;
②当a<0时,y=ax2+2x-1为开口向下的抛物线,若ax2+2x-1>0总有x>0的解;
则需△=4+4a>0,且方程ax2+2x-1=0至少有一正根.此时,-1<a<0.
综上所述,a的取值范围为(-1,0)∪(0,+∞)            
(II) 设点A,B的坐标分别是(x1,0),(x2,0),0<x1<x2,则点AB的中点横坐标为x0
x1+x2
2

∵f(x2)-f(x1)=lnx2-lnx1-[
1
2
a(x2+x2)+b](x2?x1)
=0
∴lnx2-lnx1=[
1
2
a(x2+x2)+b](x2?x1)

f′(x0)=
1
x0
?ax0?b
=
1
x2?x1
×[
2(
x2
x1
?1)
1+
x2
x1
?ln
x2
x1
]
t=
x2
x1
,则y=
2(
x2
x1
?1)
1+
x2
x1
?ln
x2
x1
=