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已知函数f(x)=lnx-ax2-a+2(a∈R,a为常数)(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若存在x0∈(0,1],使得对任意的a∈(-2,0],不等式mea+f(x0)>0(其中e为自然对数的底数)都成立,求实
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已知函数f(x)=lnx-ax2-a+2(a∈R,a为常数)
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若存在x0∈(0,1],使得对任意的a∈(-2,0],不等式mea+f(x0)>0(其中e为自然对数的底数)都成立,求实数m的取值范围.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若存在x0∈(0,1],使得对任意的a∈(-2,0],不等式mea+f(x0)>0(其中e为自然对数的底数)都成立,求实数m的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=
-2ax=
,
当a≤0时,f′(x)≥0,∴函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,由f′(x)≥0,且x>0时,解得0<x≤
,
∴函数f(x)在区间(0,
]上单调递增,在区间[
,+∞)上单调递减;
(2)由(1)知,当a∈(-2,0]时,函数f(x)在区间(0,1]上单调递增,
∴x∈(0,1]时,函数f(x)的最大值是f(1)=2-2a,
对任意的a∈(-2,0],都存在x0∈(0,1],不等式mea+f(x0)>0都成立,
等价于对任意的a∈(-2,0],不等式mea+f(x0)>0都成立,
即对任意的a∈(-2,0],不等式mea+2-2a>0都成立,
不等式mea+2-2a>0可化为m>
,
记g(a)=
(a∈(-2,0]),则g′(a)=
=
>0,
∴g(a)>g(-2)=-6e2,
∴实数m的取值范围是[-6e2,+∞).
f′(x)=
1 |
x |
1-2ax2 |
x |
当a≤0时,f′(x)≥0,∴函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,由f′(x)≥0,且x>0时,解得0<x≤
|
∴函数f(x)在区间(0,
|
|
(2)由(1)知,当a∈(-2,0]时,函数f(x)在区间(0,1]上单调递增,
∴x∈(0,1]时,函数f(x)的最大值是f(1)=2-2a,
对任意的a∈(-2,0],都存在x0∈(0,1],不等式mea+f(x0)>0都成立,
等价于对任意的a∈(-2,0],不等式mea+f(x0)>0都成立,
即对任意的a∈(-2,0],不等式mea+2-2a>0都成立,
不等式mea+2-2a>0可化为m>
2a-2 |
ea |
记g(a)=
2a-2 |
ea |
2ea-(2a-2)ea |
e2a |
4-2a |
ea |
∴g(a)>g(-2)=-6e2,
∴实数m的取值范围是[-6e2,+∞).
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