若函数f(x)=x2−2x+aln⁡xf(x)=x^{2}-2x+a\ln x有两个不同的极值点,则实数aa的取值范围是()(\quad)
A. a>12a>\dfrac{1}{2}
B. −12<a<0-\dfrac{1}{2}< a< 0
C. a<12a< \dfrac {1}{2}
D. 0<a<120< a< \dfrac {1}{2}

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完整解法

1. 确定函数定义域并求导

首先确定函数 f(x)=x2−2x+aln⁡xf(x) = x^2 - 2x + a\ln x 的定义域为 (0,+∞)(0, +\infty)。
对 f(x)f(x) 求导,得:
f′(x)=2x−2+ax=2x2−2x+axf'(x) = 2x - 2 + \dfrac{a}{x} = \dfrac{2x^2 - 2x + a}{x}

2. 将极值点存在性转化为导函数零点问题

若函数 f(x)f(x) 有两个不同的极值点,则导函数 f′(x)=0f'(x) = 0 在定义域 (0,+∞)(0, +\infty) 内有两个不同的变号零点。
由于分母 x>0x > 0,这等价于一元二次方程 2x2−2x+a=02x^2 - 2x + a = 0 在 (0,+∞)(0, +\infty) 内有两个不同的实数根。

3. 建立一元二次方程根的分布的不等式组并求解

设 g(x)=2x2−2x+ag(x) = 2x^2 - 2x + a,其对称轴为 x=12>0x = \dfrac{1}{2} > 0。
要使 g(x)=0g(x) = 0 在 (0,+∞)(0, +\infty) 上有两个不同的实数根,只需满足:
{Δ=(−2)2−4×2×a>0g(0)=a>0\begin{cases} \Delta = (-2)^2 - 4 \times 2 \times a > 0 \\ g(0) = a > 0 \end{cases}
即:
{4−8a>0a>0\begin{cases} 4 - 8a > 0 \\ a > 0 \end{cases}
解得 0<a<120 < a < \dfrac{1}{2}。
因此,实数 aa 的取值范围是 (0,12)\left(0, \dfrac{1}{2}\right)。
对照选项,D符合题意。

答案

D

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