题目
设函数. (Ⅰ)若在x=处的切线与直线4x+y=0平行,求a的值; (Ⅱ)讨论函数的单调区间; (Ⅲ)若函数的图象与x轴交于A,B两点,线段AB中点的横坐标为,证明.
答案:解:(I)由题知f(x)=2ax2+(a+4)x+lnx的定义域为(0,+∞), 且. 又∵ f(x)的图象在x=处的切线与直线4x+y=0平行, ∴ , 解得 a=-6. (Ⅱ), 由x>0,知>0. ①当a≥0时,对任意x>0,>0, ∴ 此时函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞). ②当a<0时,令=0,解得, 当时,>0,当时,<0, 此时,函数f(x)的单调递增区间为(0,),单调递减区间为(,+∞). (Ⅲ)不妨设A(,0),B(,0),且,由(Ⅱ)知 , 于是要证<0成立,只需证:即. ∵, ① , ② ①-②得, 即, ∴ , 故只需证, 即证明, 即证明,变形为, 设,令, 则, 显然当t>0时,≥0,当且仅当t=1时,=0, ∴ g(t)在(0,+∞)上是增函数. 又∵ g(1)=0, ∴ 当t∈(0,1)时,g(t)<0总成立,命题得证.