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已知函数f(x)=a(x2+1)+x−1x−lnx(a∈R).

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/14 00:28:37
已知函数f(x)=
a(x
(1)f′(x)=a−
a−1
x2−
1
x=
(ax+a−1)(x−1)
x2.(2分)
①当
1−a
a>1时,即0<a<
1
2时,此时f(x)的单调性如下:
x (0,1) 1 (1,
1−a
a)
1−a
a (
1−a
a,+∞)
f′(x) + 0 _ 0 +
f(x) 增 减 增(4分)
②当a=0时,f′(x)=
1−x
x2,当0<x<1时f(x)递增;
当x>1时,f(x)递减;(5分)
③当a<0时,
1−a
a<0,当0<x<1时f(x)递增;
当x>1时,f(x)递减;(6分)
综上,当a≤0时,f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数;
当0<a<
1
2时,f(x)在(0,1),(
1−a
a,+∞)上是增函数,
在(1,
1−a
a)上是减函数.(7分)
(2)由(1)知,当a=
1
3时,f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,2)上是减函数.
于是x1∈(0,2)时,f(x1)∈(−∞,
2
3].(8分)
从而存在x2∈[1,2],
使g(x2)=
x22−2bx2+4≤[−f(x1)]min=−
2
3⇔[g(x)]min≤−
2
3,x∈[1,2](10分)
考察g(x)=x2-2bx+4=(x-b)2+4-b2,x∈[1,2]的最小值.
①当b≤1时,g(x)在[1,2]上递增,[g(x)]min=g(1)=5−2b≤−
2
3,b≥
17
6(舍去)..(11分)
②当b≥2时,,g(x)在[1,2]上递减,[g(x)]min=g(2)=8−4b≤−
2
3,b≥
13
6