已知函數(shù)f(x)=3ax-2x2+lnx,a為常數(shù).
(1)當a=1時,求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.
【答案】
分析:(1)先求函數(shù)的導函數(shù)f′(x),并將其因式分解,便于解不等式,再由f′(x)>0,得函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間,由f′(x)<0,得函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間
(2)先求函數(shù)的導函數(shù)f′(x),將函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為則f′(x)≥0,或f′(x)≤0在區(qū)間[1,2]上恒成立問題,進而將不等式參變分離,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值問題即可
解答:解:(1)當a=1時,f(x)=3x-2x
2+lnx,則f(x)的定義域是(0,+∞)
∵
.
∴由f′(x)>0,得0<x<1;由f′(x)<0,得x>1;
∴f(x)在(0,1)上是增函數(shù),在(1,+∞)上是減函數(shù).
(2)∵
.
若函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上為單調(diào)函數(shù),
則f′(x)≥0,或f′(x)≤0在區(qū)間[1,2]上恒成立.
∴
,或
在區(qū)間[1,2]上恒成立.
即
,或
在區(qū)間[1,2]上恒成立.
設h(x)=
,
∵h′(x)=4+
>0
∴h(x)=
在區(qū)間[1,2]上是增函數(shù).
h(x)
max=h(2)=
,h(x)
min=h(1)=3
∴只需3a≥
,或3a≤3.
∴a≥
,或a≤1.
點評:本題考查了利用導數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的方法,已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù)范圍的方法,體現(xiàn)了導數(shù)在函數(shù)單調(diào)性中的重要應用;不等式恒成立問題的解法,轉(zhuǎn)化化歸的思想方法