已知函数f(x)=ax2-(2a-1)x-lnx(a∈R且a≠0) (Ⅰ)当a=2时,判断函数f(x)在区间(1/e , e)上的零点个数,并说明理由; (Ⅱ)若函数f(x)在(1,e)上是单调函数,求a的取值范围.
问题描述:
已知函数f(x)=ax2-(2a-1)x-lnx(a∈R且a≠0)
(Ⅰ)当a=2时,判断函数f(x)在区间(
, e)上的零点个数,并说明理由;1 e
(Ⅱ)若函数f(x)在(1,e)上是单调函数,求a的取值范围.
答
(I)当a=2时,f(x)=2x2-3x-lnx
f'(x)=4x-3-
=1 x
(4x+1)(x-1) x
∴当x∈(
,1)时,f'(x)<0,当x∈(1,e)时,f'(x)>01 e
即f(x)在(
,1)上递减,在(1,e)上递增,1 e
∵f(1)=-1<0,f(
)=1 e
>0,f(e)=2e2-3e-1>0(e-1)(e-2) e2
∴函数f(x)在区间(
, e)上有两个零点1 e
( II)∵a≠0f′(x)=
(2ax+1)(x-1) x
∴f'(x)=0的根是1 , -
…(8分)1 2a
当-
≤1时,f'(x)在(1,e)上恒大于0,或者恒小于0,1 2a
∴函数f(x)在(1,e)上单调,
故a>0 或a≤-
…(11分)1 2
当-
>1时,若函数f(x)在(1,e)上单调,则-1 2a
≥e,故-1 2a
≤a<0,…(14分)1 2e
综上a≤-
或-1 2
≤a<0或a>0.….…(15分)1 2e