已知函数f(x)=lnx-ax-3(a≠0).(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;(Ⅱ)若对任意的a∈[1,2],函数g(x

2024-11-07 00:26:20
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(I)由题意,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=

1?ax
x

当a<0时,f′(x)>0,此时函数单调递增,
当a>0时,由f′(x)>0,得0<x<
1
a
,此时函数单调递增;
由f′(x)<0,得(
1
a
,+∞),
综上,当a<0时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,函数f(x)在(0,
1
a
)上单调递增,在(
1
a
,+∞)上单调递减.
(II)由(I)得,f′(x)=
1?ax
x

∴g(x)=x3+[
b
2
-f′(x)]x2=x3+(
b
2
+a)x2-x,
∴g′(x)=3x2+(b+2a)x-,
∵g(x)在区间(a,3)上有最值,
∴g′(x)在区间(a,3)上有零点.
而g′(0)=-1<0,∴
g′(a)<0
g′(3)>0
对任意的a∈[1,2]恒成立,
即3a2+(b+2a)a-1<0 ①,26+3(b+2a)>0,②对任意的a∈[1,2],恒成立.
由①得,b<
1
a
-5a,∵
1
a
-5a的最小值为
1
2
?10=?
19
2
,∴b<?
19
2

由②得,b>-2a-
26
3

∵-2a-
26
3
的最大值为-2-
26
3
=?
32
3
,∴b>?
32
3

综上?
32
3
<b<?
19
2