Question

（2012•湖北模擬）設(shè)函數(shù)f(x)=ln(x+a)-x2．
（1）若a=0，求f（x）在（0，m]（m＞0）上的最大值g（m）．
（2）若f（x）在區(qū)間[1，2]上為減函數(shù)，求a的取值范圍．
（3）若直線y=x為函數(shù)f（x）的圖象的一條切線，求a的值．

Answer 1

分析：（1）由f(x)=lnx-x2，x＞0，令f′(x)=

1

x

-2x=

1-2x2

x

＞0，得0＜x＜

2

2

，故f（x）在(0，

2

2

)為增函數(shù)，同理可得f（x）在(

2

2

，+∞)為減函數(shù)，由此能求出f（x）在（0，m]（m＞0）上的最大值g（m）．
（2）由f（x）在[1，2]上為減函數(shù)，知x∈[1，2]有x+a＞0恒成立，故a＞-1．再由x∈[1，2]，f′(x)=

1

x+a

-2x≤0恒成立⇒a≥

1

2x

-x，能求出a的取值范圍．
（3）設(shè)切點(diǎn)為P（x₀，x₀）則f′(x0)=1⇒

1

x0+a

-2x0=1⇒x0+a=

1

1+2x0

，且f(x0)=x0⇒ln(x0+a)-x02=x0，由此能求出a的值．

解答：解：（1）f(x)=lnx-x2，x＞0，
令f′(x)=

1

x

-2x=

1-2x2

x

＞0，
∴0＜x＜

2

2

，
∴f（x）在(0，

2

2

)為增函數(shù)，
同理可得f（x）在(

2

2

，+∞)為減函數(shù)，
故0＜m＜

2

2

時(shí)，f（x）最大值為g(m)=f(m)=lnm-m2，
當(dāng)m≥

2

2

時(shí)，f（x）最大值為g(m)=f(

2

2

)=ln

2

2

-

1

2

，
綜上：g(m)=

lnm-m2，0＜m＜ 2 2 ln 2 2 - 1 2 ，m≥ 2 2

．（4分）
（2）∵f（x）在[1，2]上為減函數(shù)
∴x∈[1，2]有x+a＞0恒成立⇒a＞-1
且x∈[1，2]，f′(x)=

1

x+a

-2x≤0恒成立⇒a≥

1

2x

-x，
而y=

1

2x

-x在[1，2為減函數(shù)]，
∴a≥-

1

2

，又a＞-1
故a≥-

1

2

為所求． （4分）
（3）設(shè)切點(diǎn)為P（x₀，x₀），
則f′(x0)=1⇒

1

x0+a

-2x0=1⇒x0+a=

1

1+2x0

，
且f(x0)=x0⇒ln(x0+a)-x02=x0，
∴ln

1

1+2x0

-x02=x0，
即：x0+x02+ln(1+2x0)=0，
再令h（x）=x+x²+l_n（1+2x），x＞-

1

2

，
∴h′(x)=1+2x+

2

1+2x

＞0，
∴h（x）在為增函數(shù)，又h（0）=0，
∴h（x₀）=0?x₀=0．
則a=1為所求． （5分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查函數(shù)最大值的求法，求a的取值范圍，考查運(yùn)算求解能力，推理論證能力；考查化歸與轉(zhuǎn)化思想．綜合性強(qiáng)，難度大，有一定的探索性，對(duì)數(shù)學(xué)思維能力要求較高，是高考的重點(diǎn)．解題時(shí)要認(rèn)真審題，仔細(xì)解答．