1.(2019·山东济南模拟)已知函数f(x)=(x-1)2-x+ln x(a>0).
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若1<a<e,试判断f(x)的零点个数.
解析 (1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=a(x-1)-1+=,令f′(x)=0,则x1=1,x2=.
①若a=1,则f′(x)≥0恒成立,所以f(x)在(0,+∞)上是增函数.
②若0<a<1,则>1.
当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)是增函数;
当x∈时,f′(x)≤0,f(x)是减函数;
当x∈时,f′(x)>0,f(x)是增函数.
③若a>1,则0<<1.
当x∈时,f′(x)>0,f(x)是增函数;
当x∈时,f′(x)≤0,f(x)是减函数;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数.
综上所述,当a=1时,f(x)在(0,+∞)上是增函数;
当0<a<1时,f(x)在(0,1)上是增函数,在上是减函数,在上是增函数;
当a>1时,f(x)在上是增函数,在上是减函数,在(1,+∞)上是增函数.
(2)当1<a<e时,f(x)在上是增函数,在上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,
所以f(x)的极小值为f(1)=-1<0,f(x)的极大值为f=2-+ln=--ln a-1,
设g(a)=--ln a-1,其中a∈(1,e),g′(a)=+-==>0,
所以g(a)在(1,e)上是增函数,所以g(a)<g(e)=--2<0,所以f(x)的极大值f<0.
又f(x)在(1,+∞)上为增函数,且f(4)=(4-1)2-4+ln 4>×9-4+ln 4=ln 4+>0,
所以有且仅有1个x0∈(1,4),使f(x0)=0.
所以当1<a<e时,f(x)有且仅有1个零点.
1.(2019·山东济南模拟)已知函数f(x)=(x-1)2-x+ln x(a>0). (1)讨论f(x)的单调性;
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