已知a>0,函数f(x)=x-ax2-lnx.(1)若f(x)是单调函数,求实数a的取值范围;(2)若f(x)有两个极

2025-06-23 00:05:06
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回答1:

(1)∵f′(x)=-

2ax2?x+1
x
,(x>0),
不妨设φ(x)=2ax2-x+1(x>0),
则关于x的方程2ax2-x+1=0的判别式△=1-8a,
当a≥
1
8
时,△≤0,φ(x)≥0,故f′(x)≤0,
∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
当0<a<
1
8
时,△>0,方程f′(x)=0有两个不相等的正根x1,x2
不妨设x1<x2,则当x∈(0,x1)及x∈(x2,+∞)时f′(x)<0,
当x∈(x1,x2)时,f′(x)>0,f(x)不是单调函数,
综上,a的范围是[
1
8
,+∞),
(2)由(1)知当且仅当a∈(0,
1
8
)时f(x)有极小值x1 和极大值x2
且x1,x2是方程的两个正根,则x1+x2=
1
2a
,x1 x2=
1
2a

∴f(x1)+f(x2)=(x1+x2)-a[(x1+x2)2-2x1 x2]-(lnx1+lnx2
=ln(2a)+
1
4a
+1=lna+
1
4a
+ln2+1(0<a<
1
8
)

令g(a)=lna+
1
4a
+ln2+1,
当a∈(0,
1
8
)时,g′(a)=
4a?1
4a2
<0,
∴g(a)在(0,
1
8
)内单调递减,
故g(a)>g(
1
8
)=3-2ln2,
∴f(x1)+f(x2)>3-2ln2.