题目
知函数f(x)=ax2﹣2x+lnx(a≠0,a∈R).
(1)
判断函数 f (x)的单调性;
(2)
若函数 f (x)有两个极值点x1 , x2 , 求证:f(x1)+f(x2)<﹣3.
答案: 解:由题意得,函数f(x)的定义域是(0,+∞), f′(x)=2ax﹣2+ 1x = 2ax2−2x+1x ,令g(x)=2ax2﹣2x+1,△=4﹣8a,①a≥ 12 时,△=4﹣8a≤0,f′(x)≥0恒成立,则f(x)在(0,+∞)递增;②a< 12 时,△=4﹣8a>0,由g(x)=0,解得:x1= 1−1−2a2a ,x2= 1+1−2a2a ,(i)0<a< 12 时,0<x1<x2,此时f(x)在区间(x1,x2)递减,在(0,x1),(x2,+∞)递增;(ii)a<0时,x2<0<x1,此时f(x)在区间(x1,+∞)递减,在(0,x1)递增,∴a≥ 12 时,f(x)在(0,+∞)递增,0<a< 12 时,f(x)在区间(x1,x2)递减,在(0,x1),(x2,+∞)递增,a<0时,f(x)在区间(x1,+∞)递减,在(0,x1)递增;
解:证明:由(1)得0<a< 12 时,函数f(x)有2个极值点x1,x2, 且x1+x2= 1a ,x1x2= 12a ,∴f(x1)+f(x2)=﹣(lna+ 1a )﹣(1+ln2),令h(a)=﹣(lna+ 1a )﹣(1+ln2),(0<a< 12 ),则h′(a)=﹣( 1a ﹣ 1a2 )= 1−aa2 >0,∴h(a)在(0, 12 )递增,则h(a)<h( 12 )=﹣(ln 12 +2)﹣(1+ln2)=﹣3,即f(x1)+f(x2)<﹣3.