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(I)因为f(x)=lnx+ax 2 +bx所以f′(x)= 1 x +2ax+b,…(2分)
因为函数f(x)=lnx+ax 2 +bx在x=1处取得极值
f′(1)=1+2a+b=0…(3分)
当a=1时,b=-3,f′(x)= 2 x 2 -3x+1 x ,
f′(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x (0, 1 2 ) 1 2 ( 1 2 ,1) 1 (1,+∞) f′(x) + 0 - 0 + f(x) 增 极大值 减 极小值 增 …(5分)
所以f(x)的单调递增区间为(0, 1 2 ),(1,+∞)
单调递减区间为( 1 2 ,1)…(6分)
(II)因为f′(x)= (2ax-1)(x-1) x
令f′(x)=0,x 1 =1,x 2 = 1 2a …(7分)
因为f(x)在 x=1处取得极值,所以x 2 = 1 2a ≠x 1 =1,
当 1 2a <0时,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,e]上单调递减
所以f(x)在区间(0,e]上的最大值为f(1),
令f(1)=1,解得a=-2…(9分)
当a>0,x 2 = 1 2a >0
当 1 2a <1时,f(x)在(0, 1 2a )上单调递增,( 1 2a ,1)上单调递减,(1,e)上单调递增
所以最大值1可能在x= 1 2a 或x=e处取得
而f( 1 2a )=ln 1 2a +a( 1 2a ) 2 -(2a+1) 1 2a =ln 1 2a - 1 4a <0
所以f(e)=lne+ae 2 -(2a+1)e=1,解得a= 1 e-2 …(11分)
当1≤ 1 2a <e时,f(x)在区间(0,1)上单调递增,(1, 1 2a )上单调递减,( 1 2a ,e)上单调递增
所以最大值1可能在x=1或x=e处取得
而f(1)=ln1+a-(2a+1)<0
所以f(e)=lne+ae 2 -(2a+1)e=1,
解得a= 1 e-2 ,与1<x 2 = 1 2a <e矛盾…(12分)
当x 2 = 1 2a ≥e时,f(X)在区间(0,1)上单调递增,在(1,e)单调递减,
所以最大值1可能在x=1处取得,而f(1)=ln1+a-(2a+1)<0,矛盾
综上所述,a= 1 e-2 或a=-2.…(13分)