已知函数f(x)= (1)若h(x)=f(x)-g(x)存在单调增区间,求a的取值范围; (2)

已知函数f(x)=

(1)若h(x)=f(x)-g(x)存在单调增区间,求a的取值范围;

(2)是否存在实数a>0,使得方程在区间内有且只有两个不相等的实数根?若存在,求出a的取值范围?若不存在,请说明理由。

答案

(Ⅰ) a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞) (Ⅱ)a的取值范围是(1, )


解析:

(1)由已知,得h(x)=  且x>0, 

        则hˊ(x)=ax+2-=,   (2分)

       ∵函数h(x)存在单调递增区间,

∴hˊ(x)≥0有解, 即不等式ax2+2x-1≥0有x>0的解.  (3分)

当a<0时, y=ax2+2x-1的图象为开口向下的抛物线, 要使ax2+2x-1≥0总有x>0的解, 则方程ax2+2x-1=0至少有一个不重复正根, 而方程ax2+2x-1=0总有两个不相等的根时, 则必定是两个不相等的正根. 故只需Δ=4+4a>0, 即a>-1. 即-1<a<0(5分)

当a>0 时, y= ax2+2x-1的图象为开口向上的抛物线,  ax2+2x-1≥0 一定有x>0的解.     (6分)           

综上, a的取值范围是(-1, 0)∪(0, +∞)   (7分)

  (2)方程

即为

      等价于方程ax2+(1-2a)x-lnx=0 .    (8分)

      设H(x)= ax2+(1-2a)x-lnx, 于是原方程在区间()内根的问题, 转化为函数H(x)在区间()内的零点问题.     (9分) 

     Hˊ(x)=2ax+(1-2a)-=  (10分)

   当x∈(0, 1)时, Hˊ(x)<0,  H(x)是减函数;  

当x∈(1, +∞)时, Hˊ(x)>0,  H(x)是增函数;  

若H(x)在()内有且只有两个不相等的零点, 只须

       (13分)

解得, 所以a的取值范围是(1, )        (14分)

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