题目
(本题满分12分)已知函数,g (x) =-6x + ln x3(a≠0). (Ⅰ)若函数h (x) = f (x)-g (x) 有两个极值点,求实数a的取值范围; (Ⅱ)是否存在实数a>0,使得方程g (x) = x f ′(x)-3(2a + 1)x 无实数解?若存在,求出a的取值范围?若不存在,请说明理由.
答案:解 (Ⅰ)∵ h (x) = f (x)-g (x) =+ 6x-3 ln x(x>0), ∴ . …………………… 2分 ∵ 函数h (x) 有两个极值点,∴ 方程, 即ax2 + 2x-1 = 0应有两个不同的正数根,于是 Þ -1<a<0. …………………… 6分 (Ⅱ)方程 g (x) = x f ′(x)-3(2a + 1)x 即为 -6x + 3 ln x = 3ax2-3(2a + 1)x, 等价于方程 ax2 +(1-2a)x-ln x = 0. 设 H(x)= ax2 +(1-2a)x-ln x,转化为关于函数H(x)在区间(0,+∞)内的零点问题(即函数H(x)图象与x轴有无交点的问题). …………………… 8分 ∵ H ′(x) = 2ax +(1-2a)-, 且a>0,x>0,则当x∈(0,1)时,H ′(x)<0,H(x)是减函数; 当x∈(1,+∞)时,H ′(x)>0,H(x)是增函数. …………………… 10分 因为 x ® 0(或者x ®+∞)时,H(x)® +∞, ∴ 要使H(x)图象与x轴有无交点,只需 H(x)min = H(1)= a +(1-2a)= 1-a>0,结合a>0得 0<a<1,为所求. …………………… 12分