已知函数f（x）=x（x+a）-lnx，其中a为常数．（1）当a=-1时，求f（x）的极值；（2）若f（x）是区（12，1）内的单调函数，求实数a的取值范围；（3）过坐标原点可以作几条直线与曲线y=f（x）相

Question

已知函数f（x）=x（x+a）-lnx，其中a为常数．
（1）当a=-1时，求f（x）的极值；
（2）若f（x）是区（(1)/(2)，1）内的单调函数，求实数a的取值范围；
（3）过坐标原点可以作几条直线与曲线y=f（x）相切？请说明理由．

Answer 1

（1）函数f（x）的定义域为（0，+∞），
当a=-1时，f（x）=x（x-1）-lnx，则f′(x)=2x-1-(1)/(x)=(2x2-x-1)/(x)=((2x+1)(x-1))/(x)(x＞0)，
∴（2x+1）（x-1）＞0，解得x＞1或x＜-(1)/(2)，
当（2x+1）（x-1）＜0时，得-(1)/(2)＜x＜1，又定义域为x∈（0，+∞），
∴f（x）在区间（0，1）内单调递减，在（1，+∞）内单调递增．于是f（x）有极小值f（1）=0，无极大值．
（2）易知f′(x)=2x+a-(1)/(x)，f（x）在区间((1)/(2)，1)内单调递增，所以
由题意可得f′(x)=2x+a-(1)/(x)=0在((1)/(2)，1)内无解，即f′((1)/(2))≥0或f'（1）≤0，解得
实数a的取值范围是（-∞，-1]∪[1，+∞）．
（3）设切点（t，t²+at-lnt），k=2t+a-(1)/(t)，∴切线方程为y=(2t+a-(1)/(t))(x-t)+t2+at-lnt．
∵切线过原点（0，0），∴0=(2t+a-(1)/(t))(-t)+t2+at-lnt，化简得t²-1+lnt=0（※）．
设h（t）=t²-1+lnt（t＞0），则h′(t)=2t+(1)/(t)＞0，所以h（t）在区间（0，+∞）内单调递增．
又h（1）=0，故方程（※）有唯一实根t=1，从而满足条件的切线只有一条．