已知函数f(x)=ax 2 +2ln(1-x)(a∈R).

已知函数f(x)=ax 2 +2ln(1-x)(a∈R).
(Ⅰ)若f(x)在[-3,-2)上是增函数,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)是否存在正实数a,使得f(x)的导函数f′(x)有最大值 1-2
2
?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
干巴肉丸子 1年前 已收到1个回答 举报

hindy0625 幼苗

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(Ⅰ)由已知得f(x)的定义域为(-∞,1)
f′(x)=2ax-
2
1-x .(2分)
由题意得 f′(x)=2ax-
2
1-x ≥0 对一切x∈[-3,-2)恒成立,
∴ a≤
1
- x 2 +x =
1
- (x-
1
2 ) 2 +
1
4 .(5分)
当x∈[-3,-2)时, -(x-
1
2 ) 2 +
1
4 <-6 ,

1
- (x-
1
2 ) 2 +
1
4 >-
1
6 .故 a≤-
1
6 .(7分)
(Ⅱ)假设存在正实数a,使得 f′(x ) max =1-2
2 成立. f′(x)=2ax-
2
1-x =2a-[2a(1-x)+
2
1-x ]≤2a-2
4a .(9分)
由 2a(1-x)=
2
1-x ,得 (1-x ) 2 =
1
a ,
∴ x=1±
1

a .由于 x=1+
1

a >1 ,故应舍去.
当 x=1-
1

a 时, f′(x ) max =2a-2
4a .(11分)
令 2a-2
4a =1-2
2 ,解得 a=
1
2 或 a=
9
2 -2
2 .(13分)
另假设存在正实数a,使得 f′(x ) max =1-2
2 成立.
设 g(x)=f′(x)=2ax-
2
1-x ,则 g′(x)=2a-
2
(1-x) 2 .(9分)
由 g′(x)=2a-
2
(1-x) 2 >0 ,解得 x<1-
1

a 或 x>1+
1

a .
因为x∈(-∞,1),
∴g(x)在 (-∞,1-
1

a ) 上单调递增,在上单调递减.
∴ f′(x ) max =g(1-
1

a )=2a-4
a .(11分)
令 2a-4
a =1-2
2 ,解得 a=
1
2 或 a=
9
2 -2
2 .(14分)

1年前

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