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设函数f(x)=12x2-mlnx,g(x)=x2-(m+1)x(1)求函数f(x)的单调区间;(2)当m≥0时,讨论函数f(x)与g(x)图象的交点个数.

题目详情
设函数f(x)=
1
2
x2-mlnx,g(x)=x2-(m+1)x
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)当m≥0时,讨论函数f(x)与g(x)图象的交点个数.
▼优质解答
答案和解析
函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=
x2-m
x

当m≤0时,f′(x)≥0,所以函数f(x)的单调增区间是(0,+∞),无减区间;
当m>0时,f′(x)=
(x+
m
)(x-
m
)
x

当0<x<
m
时,f′(x)<0,函数f(x)的单调递减;
当x>
m
时,f′(x)>0,函数f(x)的单调递增.
综上:当m≤0时,函数f(x)的单调增区间是(0,+∞),无减区间;当m>0时,函数f(x)的单调增区间是(
m
,+∞),减区间是(0,
m
);
(2) 令F(x)=f(x)-g(x)=-
1
2
x2+(m+1)x-mlnx,x>0,问题等价于求函数F(x)的零点个数,
当m=0时,F(x)=-
1
2
x2+x,x>0,有唯一零点;当m≠0时,F′(x)=-
(x-1)(x-m)
x

当m=1时,F′(x)≤0,函数F(x)为减函数,注意到F(1)=
3
2
>0,F(4)=-ln4<0,所以F(x)有唯一零点;
当m>1时,令F′(x)>0,解得:1<x<m,令F′(x)<0,解得:x>m或x<1,
∴F(x)在(0,1)递减,在(1,m)递增,在(m,+∞)递减,
∴F(x)极小值=h(1)=m+
1
2
>0,
∴F(x)和x轴有1个交点,
综上,函数F(x)有唯一零点,即两函数图象总有一个交点.