Question

已知函數(shù)f（x）=ax²+2ln（1-x）（a∈R）．
（Ⅰ）若f（x）在[-3，-2）上是增函數(shù)，求實數(shù)a的取值范圍；
（Ⅱ）是否存在正實數(shù)a，使得f（x）的導函數(shù)f′（x）有最大值1-2

2

？若存在，求出a的值；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（Ⅰ）由已知得f（x）的定義域為（-∞，1）
f′(x)=2ax-

2

1-x

．（2分）
由題意得f′(x)=2ax-

2

1-x

≥0對一切x∈[-3，-2）恒成立，
∴a≤

1

-x2+x

=

1

-(x- 1 2 )2+ 1 4

．（5分）
當x∈[-3，-2）時，-(x-

1

2

)2+

1

4

＜-6，
∴

1

-(x- 1 2 )2+ 1 4

＞-

1

6

．故a≤-

1

6

．（7分）
（Ⅱ）假設存在正實數(shù)a，使得f′(x)max=1-2

2

成立.f′(x)=2ax-

2

1-x

=2a-[2a(1-x)+

2

1-x

]≤2a-2

4a

．（9分）
由2a(1-x)=

2

1-x

，得(1-x)2=

1

a

，
∴x=1±

1

a

．由于x=1+

1

a

＞1，故應舍去．
當x=1-

1

a

時，f′(x)max=2a-2

4a

．（11分）
令2a-2

4a

=1-2

2

，解得a=

1

2

或a=

9

2

-2

2

．（13分）
另假設存在正實數(shù)a，使得f′(x)max=1-2

2

成立．
設g(x)=f′(x)=2ax-

2

1-x

，則g′(x)=2a-

2

(1-x)2

．（9分）
由g′(x)=2a-

2

(1-x)2

＞0，解得x＜1-

1

a

或x＞1+

1

a

．
因為x∈（-∞，1），
∴g（x）在(-∞，1-

1

a

)上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減．
∴f′(x)max=g(1-

1

a

)=2a-4

a

．（11分）
令2a-4

a

=1-2

2

，解得a=

1

2

或a=

9

2

-2

2

．（14分）