设a>0,讨论函数f(x)=lnx+a(1-a)x2-2(1-a)x的单调性.

发布时间:2020-08-04 14:09:04

设a>0,讨论函数f(x)=lnx+a(1-a)x2-2(1-a)x的单调性.

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解:定义域{x|x>0}
f′(x)==
设g(x)=2a(1-a)x2-2(1-a)x+1,x∈(0,+∞)
①若a=1,则g(x)=1>0
∴在(0,+∞)上有f'(x)>0,即f(x)在(0,+∞)上是增函数.
②若a>1则2a(1-a)<0,g(x)的图象开口向下,
此时△=[-2(1-a)]2-4×2a(1-a)×1=4(1-a)(1-3a)>0
方程2a(1-a)x2-2(1-a)x+1=0有两个不等的实根
不等的实根为x1=,x2=
且x1<0<x2
∴在(0,)上g(x)>0,
即f'(x)>0,f(x)是增函数;
在(,+∞)上g(x)<0,
即f'(x)<0,f(x)是减函数;
③若0<a<1则2a(1-a)>0,g(x)的图象开口向上,
此时△=[-2(1-a)]2-4×2a(1-a)×1=4(1-a)(1-3a)
可知当≤a<1时,△≤0,故在(0,+∞)上,g(x)≥0,
即f'(x)≥0,f(x)是增函数;
当0<a<时,△>0,方程2a(1-a)x2-2(1-a)x+1=0有两个不等的实根
不等的实根满足>>0
故在(0,)和(,+∞)上g(x)>0,
即f'(x)>0,f(x)是增函数;
在(,)上g(x)<0,
即f'(x)<0,f(x)是减函数.

解析分析:求出函数的定义域,求出导函数,设g(x)=2a(1-a)x2-2(1-a)x+1,x∈(0,+∞),讨论a=1,a>1与0<a<1三种情形,然后利用函数的单调性与导函数符号的关系求出单调性.

点评:本题考查利用导函数讨论函数的单调性:导函数为正函数递增;导函数为负,函数递减,同时考查了分类讨论的数学思想方法,属于难题.
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