已知函数f(x)=a(x-1)2+lnx,a∈R.(Ⅰ)当a=-14,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈[1,+∞),f

2025-03-04 04:28:41
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(Ⅰ)a=-
1
4
时,f(x)=-
1
4
(x-1)2+lnx,x>0,
f(x)=?
1
2
x+
1
2
+
1
x
=
?x2+x+2
2x
=
?(x?2)(x+1)
2x

当0<x<2时,f′(x)>0,f(x)在(0,2)单调递增;
当x>2时,f′(x)<0,f(x)在(2,+∞)单调递减,
∴函数f(x)的单调增区间是(0,2),单调减区间是(2,+∞).
(Ⅱ)由题意得a(x-1)2+lnx≤x-1对x∈[1,+∞)恒成立,
设g(x)=a(x-1)2+lnx-x+1,x∈[1,+∞),
则使g(x)max≤0,x∈[1,+∞)成立,
求导,得g(x)=
2ax2?(2a+1)x+1
x
=
(2ax?1)(x?1)
x

①当a≤0时,若x>1,则g′(x)<0,
∴g(x)在[1,+∞)单调递减,
g(x)max=g(1)=0≤0成立,得a≤0;
②当a
1
2
时,x=
1
2a
≤1
,g(x)在x∈[1,+∞)上单调递增,
∴存在x>1,使g(x)>g(1)=0,则不成立;
③当0<a<
1
2
时,x=
1
2a
>1
,则f(x)在[1,
1
2a
]上单调递减,
在[
1
2a
,+∞
)单调递增,
则存在
1
a
∈[
1
2a
,+∞),有:
g(
1
a
)=a(
1
a
?1
2+ln
1
a
-
1
a
+1
=-lna+a-1>0,
∴不成立,综上得a≤0.