已知函数f(x)=12ax2-(2a+1)x+2lnx(12＜a＜1)．（I）求函数f（x）的单调区间；（Ⅱ）函数f（x）在区间[1，2]上是否有零点，若有，求出零点，若没有，请说明理由；（Ⅲ）若任意的x1，x2∈（1，2-数学试题及答案

1、试题题目：已知函数f(x)=12ax2-(2a+1)x+2lnx(12＜a＜1)．（I）求函数f（x）的单调区..

发布人：繁体字网（www.fantiz5.com）发布时间：2015-12-04 07:30:00

试题原文

已知函数f(x)=

1

2

ax2-(2a+1)x+2lnx(

1

2

＜a＜1)．
（I）求函数f（x）的单调区间；
（Ⅱ）函数f（x）在区间[1，2]上是否有零点，若有，求出零点，若没有，请说明理由；
（Ⅲ）若任意的x₁，x₂∈（1，2）且x₁≠x₂，证明：|f(x2)-f(x1)|＜

1

2

．（注：ln2≈0.693）

试题来源：不详试题题型：解答题试题难度：中档适用学段：高中考察重点：函数的单调性与导数的关系

2、试题答案：该试题的参考答案和解析内容如下：

f′(x)=ax-(2a+1)+

2

x

（x＞0）．
（Ⅰ） f′(x)=

(ax-1)(x-2)

x

（x＞0）．（2分）
∵

1

2

＜a＜1，∴1＜

1

a

＜2，
∴在区间(0，

1

a

)和（2，+∞）上，f′（x）＞0；在区间(

1

a

，2)上f′（x）＜0，
故f（x）的单调递增区间是(0，

1

a

)和（2，+∞），单调递减区间是(

1

a

，2)．（4分）
（Ⅱ）先求f（x）在x∈[1，2]的最大值．
由（Ⅰ）可知，当

1

2

＜a＜1时，f（x）在[1，

1

a

]上单调递增，在[

1

a

，2]上单调递减，故f(x)max=f(

1

a

)=-2-

1

2a

-2lna．（6分）
由a＞

1

2

可知lna＞ln

1

2

＞ln

1

e

=-1，所以2lna＞-2，所以-2lna＜2，
所以，-2-2lna＜0，所以f（x）_max＜0，
故不存在符合条件的a，使得f（x）=0．（8分）
（Ⅲ）证明一：当

1

2

＜a＜1时，f（x）在[1，

1

a

]上单调递增，在[

1

a

，2]上单调递减，
只需证明f(

1

a

)-f(1)＜

1

2

，f(

1

a

)-f(2)＜

1

2

都成立，即可得证命题成立．（10分）
f(

1

a

)-f(1)=

3a

2

-

1

2a

-1-2lna，设g(a)=

3a

2

-

1

2a

-1-2lna，g′(a)=

(3a-1)(a-1)

2a2

＜0，
∴g（a）在(

1

2

，1)上是减函数，g(a)＜g(

1

2

)=2ln2-

5

4

＜

1

2

f(

1

a

)-f(2)=2a-

1

2a

-2ln2a，设h(a)=2a-

1

2a

-2ln2a，h′(a)=

(2a-1)2

2a2

＞0
∴h（a）在(

1

2

，1)上是增函数，h(a)＜h(1)=

3

2

-2ln2=

1

2

+1-ln4＜

1

2

综上述命题成立．（12分）
证明二：当

1

2

＜a＜1时，f′(x)=ax+

2

x

-(2a+1)，x∈（1，2）f′（x）在(1，

2

a

)上单调递减，在(

2

a

，2)上单调递增，f′（1）=1-a＞0，f′（2）=0，f′(

2

a

)=-2a+2

2a

-1=-2(

a

-

2

)2，
∵

1

2

＜a＜1，
∴0＜f′(1)＜

1

2

，|f′(

2

a

)|＜3-2

2

=

1

3+2

2

＜

1

2

．（10分）
由导数的几何意义，有对任意x₁，x₂∈（1，2），x₁≠x₂|f(x2)-f(x1)|≤|

f(x2)-f(x1)

x2-x1

|＜|f′max(x)|＜

1

2

．（12分）

3、扩展分析：该试题重点查考的考点详细输入如下：

经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后，可以看出该题目“已知函数f(x)=12ax2-(2a+1)x+2lnx(12＜a＜1)．（I）求函数f（x）的单调区..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性与导数的关系”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看：“高中函数的单调性与导数的关系”。

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