已知函数f(x)=ax2+lnx(a∈R)(1)当a=12时,求f(x)在区间[1,e]上的最大值和最小值;(2)如果函数

2025-06-20 08:41:05
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回答1:

(1)当a=

1
2
时,f(x)=
1
2
x2+lnx
f′(x)=x+
1
x
x2+1
x

对于x∈[1,e],有f'(x)>0,∴f(x)在区间[1,e]上为增函数,
fmax(x)=f(e)=1+
e2
2
fmin(x)=f( 1 )=
1
2

(2)①在区间(1,+∞)上,函数f(x)是f1(x),f2(x)的“活动函数”,则f1(x)<f(x)<f2(x)
p(x)=f(x)?f2(x)=(a?
1
2
)x2?2ax+lnx
<0,对x∈(1,+∞)恒成立,
且h(x)=f1(x)-f(x)=?
1
2
x2+2ax?a2lnx
<0对x∈(1,+∞)恒成立,
p′(x)=(2a?1)x?2a+
1
x
(2a?1)x2?2ax+1
x
(x?1)[(2a?1)x?1]
x

1)若a>
1
2
,令p′(x)=0,得极值点x1=1,x2
1
2a?1

当x2>x1=1,即
1
2
<a<1
时,在(x2,+∞)上有p′(x)>0,
此时p(x)在区间(x2,+∞)上是增函数,并且在该区间上有p(x)∈(p(x2),+∞),不合题意;
当x2<x1=1,即a≥1时,同理可知,p(x)在区间(1,+∞)上,有p(x)∈(p(1),+∞),也不合题意;
2)若a≤
1
2
,则有2a-1≤0,此时在区间(1,+∞)上恒有p′(x)<0,
从而p(x)在区间(1,+∞)上是减函数;
要使p(x)<0在此区间上恒成立,只须满足p(1)=?a?
1
2
≤0
?a≥?
1
2

所以?
1
2
≤a≤
1
2

又因为h′(x)=-x+2a-
a2
x
=
?x2+2ax?a2
x