Question

已知a＞0，b∈R，函數f(x)=

1

2

x2+alnx-(a+1)x+b．
（I）求函數f（x）的單調遞增區間；
（II）令a=2，若經過點A（3，0）可以作三條不同的直線與曲線y=f（x）相切，求b的取值范圍．

Answer 1

（I）∵a＞0，b∈R，函數f(x)=

1

2

x2+alnx-(a+1)x+b，
∴f′(x)=x+

a

x

-(a+1)
=

x2-(a+1)x+a

x

=

(x-1)(x-a)

x

，x∈（0，+∞）
令f′（x）=0，得x=a，或x=a．
①當0＜a＜1時，f（x）的單調遞增區間為（0，a），（1，+∞）；
②當a=1時，f（x）的單調遞增區間是（0，+∞）；
③當a＞1時，f（x）的單調遞增區間是（0，1），（a，+∞）．
（II）設切點為P（x₀，y₀），切線斜率為k，
則方程組

y0=k(x0-3) y0= 1 2 x02+2lnx0-3x0+b k=f′(x0)= (x0-1)(x0-2) x0

，
即關于x₀的方程

1

2

x02+2lnx0-3x0+b=

(x0-1)(x0-2)(x0-3)

x0

有三個不等實根，
整理，得b=

(x0-1)(x0-2)(x0-3)

x0

-(

1

2

x02+2lnx0-3x0)
=

1

2

x02-3x0-

6

x0

-2lnx0+11，
令h（x）=

1

2

x2-3x-

6

x

-2lnx+11，x∈(0，+∞)，
則h′（x）=x-3+

6

x2

-

2

x

，
h′（x）=0，解得x=

2

，或x=3．
當x變化時，h′（x）與h（x）的變化情況如下表：

x	（0， 2 ）	2	（ 2 ，3）	3	（3，+∞）
h′（x）	+	0	-	0	+
h（x）	↑	極大值	↓	極小值	↑

當x=1時，h（x）取得極大值h（

2

）=12-6

2

-ln2．
當x=3時，h（x）取得極小值h（3）=

9

2

-2ln3；
又當x趨近于0時，h（x）充分小，當x趨近于+∞時，h（x）充分大，
故當b∈（

9

2

-2ln3，12-6

2

-ln2）時，可作三條切線．