已知函数f(x)=lnx+x2-ax(a∈R).(1)若f(x)在其定义域上为增函数,求a的取值范围;(2)若f(x)

2025-01-24 05:33:28
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回答1:

(1)f′(x)=

1
x
+2x-a,x>0,
由已知,f′(x)>0对x>恒成立,
即a≤
1
x
+2x
,x>0,由于
1
x
+2x
≥2
1
x
×2x
=2
2
,所以a≤2
2

(2)由已知,f′(x)=0在(0,+∞)内有穿越型的零点,即2x2-ax+1=0在(0,+∞)内有穿越型的零点,
记g(x)=2x2-ax+1,由于g(0)=0,所以
△=a2?8>0
a
4
>0
,解得a>2
2

设f(x)的两个极值点为x1,x2,则x1+x2=
a
2
,x1x2=
1
2
,∴f(x1)+f(x2)=(lnx1+x12-ax1)+(lnx2+x22-ax2
=lnx1x2-a(x1+x2)+(x1+x22-2x1x2
=ln
1
2
-
a2
2
+
a2
4
-1=-
a2
4
-1+ln
1
2
<-3+ln
1
2
,所以所有极值之和小于-3+ln
1
2

(3)令a=3,则f(x)=lnx+x2-3x,x>1,f′(x)=
2x3?3x+1
x
=
(x?1)(2x?1)
x
>0,
即f(x)在(1,+∞)上为增函数,所以f(x)>f(1)=-2,
即lnx+x2-3x>-2,3x-x2<lnx+2,
∴3(a1+a2+…+an)-(a12+a22+…+an2)<ln((a1a2…an)+2n=ln(n+1)+2n.