Question

已知函數(shù)f（x）=lnx+x²-ax．
（I）若函數(shù)f（x）在其定義域上是增函數(shù)，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；
（II）當(dāng)a=3時(shí)，求出f（x）的極值：
（III）在（I）的條件下，若f(x)≤

1

2

(3x2+

1

x2

-6x)在x∈（0，1]內(nèi)恒成立，試確定a的取值范圍．

Answer 1

（Ⅰ）函數(shù)f（x）=lnx+x²-ax（x＞0），則f′（x）=

1

x

+2x-a（x＞0）．
∵函數(shù)f（x）在（0，+∞）上是單調(diào)增函數(shù)，
∴f′（x）≥0在（0，+∞）上恒成立，即

1

x

+2x-a≥0在（0，+∞）上恒成立．
∴

1

x

+2x≥a．
∵當(dāng)x＞0時(shí)，

1

x

+2x≥2

2

，當(dāng)且僅當(dāng)

1

x

=2x，即x=

2

2

時(shí)等號(hào)成立．
∴a的取值范圍是（-∞，2

2

]；
（Ⅱ）當(dāng)a=3時(shí)，f′(x)=

(2x-1)(x-1)

x

(x＞0)
當(dāng)0＜x＜

1

2

或x＞1時(shí)，f′（x）＞0，
當(dāng)

1

2

＜x＜1時(shí)，f′（x）＜0
∴f（x）在（0，

1

2

）和（1，+∞）上是增函數(shù)，在（

1

2

，1）上是減函數(shù)，
∴f（x）_極大值=f（

1

2

）=-

5

4

-ln2，f（x）_極小值=f（1）=-2
（III）設(shè)g(x)=f(x)-

1

2

(3x2+

1

x2

-6x)=lnx-

1

2

x2+(3-a)x-

1

2x2

∴g′（x）=(

1

x

-x)+(3-a)+

1

x3

∵a∈（-∞，2

2

]，且x∈（0，1]
∴g′（x）＞0
∴g（x）在（0，1）內(nèi)為增函數(shù)
∴g（x）_max=g（1）=2-a
∵f(x)≤

1

2

(3x2+

1

x2

-6x)在x∈（0，1]內(nèi)恒成立，
∴2-a≤0，解得a≥2．