已知函数f(x)=(a−12)x2+lnx.(a∈R)
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解题思路:(1)求出函数的导函数判断出其大于零得到函数在区间[1,e]上为增函数,所以f(1)为最小值,f(e)为最大值,求出即可;(2)令

g(x)=f(x)−2ax=(a−

1

2

)

x

2

−2ax+lnx

,则g(x)的定义域为(0,+∞).证g(x)<0在区间(1,+∞)上恒成立即得证.求出g′(x)分区间讨论函数的增减性得到函数的极值,利用极值求出a的范围即可.

解(Ⅰ)当a=1时,f(x)=

1

2x2+lnx,f′(x)=x+

1

x=

x2+1

x.

对于x∈[1,e],有f'(x)>0,∴f(x)在区间[1,e]上为增函数.

∴fmax(x)=f(e)=1+

e2

2,fmin(x)=f( 1 )=

1

2

(Ⅱ)令g(x)=f(x)−2ax=(a−

1

2)x2−2ax+lnx,则g(x)的定义域为(0,+∞).

在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax下方等价于g(x)<0在区间(1,+∞)上恒成立.

∵g′(x)=(2a−1)x−2a+

1

x=

(2a−1)x2−2ax+1

x=

(x−1)[(2a−1)x−1]

x.

①若a>

1

2,令g'(x)=0,得极值点x1=1,x2=

1

2a−1.

当x2>x1=1,即[1/2<a<1时,在(x2,+∞)上有g'(x)>0.

此时g(x)在区间(x2,+∞)上是增函数,并且在该区间上有g(x)∈(g(x2),+∞),不合题意;

当x2<x1=1,即a≥1时,同理可知,g(x)在区间(1,+∞)上,有g(x)∈(g(1),+∞),也不合题意;

②若a≤

1

2],则有2a-1≤0,此时在区间(1,+∞)上恒有g'(x)<0.

从而g(x)在区间(1,+∞)上是减函数

要使g(x)<0在此区间上恒成立,只须满足g(1)=−a−

1

2≤0⇒a≥−

1

2.

由此求得a的范围是[−

1

2,[1/2]].

综合①②可知,当a∈[−

1

2,[1/2]]时,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax下方.

点评:

本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 考查学生利用导数求函数在闭区间上的最值的能力.以及综合运用函数解决数学问题的能力.