已知函数f(x)=ax-(2a-1)lnx+b (1)若f(x)在x=1处的切线方程为y=x,求实数a,b的值; (2)当a>1/2时,研究f(x)的单调性; (3)当a=1时,f(x)在区间(1/e,e)上恰有一个零点,求实数

问题描述:

已知函数f(x)=ax-(2a-1)lnx+b
(1)若f(x)在x=1处的切线方程为y=x,求实数a,b的值;
(2)当a>

1
2
时,研究f(x)的单调性;
(3)当a=1时,f(x)在区间(
1
e
,e)上恰有一个零点,求实数b的取值范围.

(1)∵f′(x)=a-

2a−1
x

∴k=f′(1)=a-2a+1=1,解得:a=0,
∵f(1)=ln1+b=1,解得:b=1,
∴a=0,b=1;
(2)∵f′(x)=
ax−(2a−1)
x
,且a>
1
2

令f′x)>0,解得:x>2-
1
a

令f′x)<0,解得:0<x<2-
1
a

∴f(x)在(0,2-
1
a
)递减,在(2-
1
a
,+∞)递增;
(3)a=1时,f(x)=x-lnx+b,
∴f′(x)=1-
1
x

令f′(x)>0,解得:x>1,
令f′(x)<0,解得:0<x<1,
∴f(x)在(
1
e
,1)递减,在(1,e)递增,
若f(x)在区间(
1
e
,e)上恰有一个零点,
f(
1
e
)>0
f(e)<0
,或
f(
1
e
)<0
f(e)>0
,或f(1)=0,
解得:1-e<b<1-
1
e

∴实数b的取值范围是(1-e,1-
1
e
).