已知 f(x)=x2−(m+2)x+mlnx, m∈Rf(x)=x^{2}-(m+2)x+m\ln x,\,m\in \mathbf{R}f(x)=x2−(m+2)x+mlnx,m∈R。
(2)若函数 y=f(x)y=f(x)y=f(x) 满足在 (0,+∞)(0,+\infty)(0,+∞) 上存在极大值,求 mmm 的取值范围;
有极大值点:
目标:求出驻点
f′(x)=x−(m+2)+mx=2x2−(m+2)x+mx=(2x−m)(x−1)x ⟹ 驻点x=m2,x=1\begin{aligned} &\qquad f'(x)=x-(m+2)+\frac{m}{x} \\ &=\frac{2x^2-(m+2)x+m}{x} \\ &=\frac{(2x-m)(x-1)}{x} \\ &\implies {\Large \boxed{驻点x=\frac{m}{2},x=1}} \end{aligned} f′(x)=x−(m+2)+xm=x2x2−(m+2)x+m=x(2x−m)(x−1)⟹驻点x=2m,x=1
若m≤0m \le 0m≤0,
则x∈(0,1)x\in(0,1)x∈(0,1)时,f′(x)<0f'(x)<0f′(x)<0,
x∈(1,+∞)x\in(1,+\infty)x∈(1,+∞)时,f′(x)>0f'(x)>0f′(x)>0,
故x=1x=1x=1为为为f(x)f(x)f(x)的极小值点,无极大值点,舍去\Large \boxed{无极大值点,舍去}无极大值点,舍去。
若0<m2<10<\frac{m}{2}<10<2m<1即0<m<20<m<20<m<2,
x∈(0,m2)x\in\left(0,\frac{m}{2}\right)x∈(0,2m)时,f′(x)>0f'(x)>0f′(x)>0,
则x∈(m2,1)x\in\left(\frac{m}{2},1\right)x∈(2m,1)时,f′(x)<0f'(x)<0f′(x)<0,
故x=m2x=\frac{m}{2}x=2m为f(x)f(x)f(x)的极大值点,符合题设要求\Large \boxed{符合题设要求}符合题设要求 ;
若m=2m=2m=2,
则x∈(0,+∞)x\in(0,+\infty)x∈(0,+∞),f′(x)≥0f'(x)\ge0f′(x)≥0,
无极大值点,舍去\Large \boxed{无极大值点,舍去}无极大值点,舍去。
若m2>1\frac{m}{2}>12m>1即m>2m>2m>2,
x∈(0,1)x\in(0,1)x∈(0,1)时,f′(x)>0f'(x)>0f′(x)>0,
x∈(1,m2)x\in\left(1,\frac{m}{2}\right)x∈(1,2m)时,f′(x)<0f'(x)<0f′(x)<0,
故x=1x=1x=1为f(x)f(x)f(x)的极大值点,符合题设要求;
综上,m>0且m不等于2\Large \boxed{m\gt 0且m不等于 2}m>0且m不等于2。