题目内容
已知函数f(x)=x2+ax+blnx(x>0,实数a,b为常数).(Ⅰ)若a=1,b=-1,求f(x)在x=1处的切线方程;
(Ⅱ)若a=-2-b,讨论函数f(x)的单调性.
分析:(Ⅰ)把a和b的值代入解析式确定出f(x),求出f(x)的导函数,把x=1代入f(x)中求出f(1)的值即为切点的纵坐标,得到切点坐标,把x=1代入导函数中求出的导函数值即为切线的斜率,由切点坐标和斜率写出切线的方程即可;(Ⅱ)把a=-2-b代入解析式表示出f(x),求出f(x)的导函数,又根据负数没有对数求出f(x)的定义域,令导函数等于0求出x的值为
和1,分四种情况考虑:
小于等于0;
大于0小于1;
等于1;
大于1,分别讨论导函数的正负即可得到函数的单调区间.
b |
2 |
b |
2 |
b |
2 |
b |
2 |
b |
2 |
解答:解:(Ⅰ)因为a=1,b=-1,所以函数f(x)=x2+x-lnx,f(1)=2
又f′(x)=2x+1-
,f′(1)=2(2分)
所以y-2=2(x-1)
即f(x)在x=1处的切线方程为2x-y=0(5分)
(Ⅱ)因为a=-2-b,所以f(x)=x2-(2+b)x+blnx,
则f′(x)=2x-(2+b)+
=
(x>0)
令f'(x)=0,得x1=
,x2=1.(7分)
①当
≤0,即b≤0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);(8分)
②当0<
<1,即0<b<2时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
所以,函数f(x)的单调递增区间为(0,
)∪(1,+∞),单调递减区间为(
,1);(9分)
③当
=1,即b=2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞);(10分)
④当
>1,即b>2时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
所以函数f(x)的单调递增区间为(0,1),(
,+∞),单调递减区间为(1,
);(12分)
综上,当b≤0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);
当0<b<2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,
)∪(1,+∞),单调递减区间为(
,1);
当b=2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞);
当b>2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,1),(
,+∞),单调递减区间为(1,
).(13分)
又f′(x)=2x+1-
1 |
x |
所以y-2=2(x-1)
即f(x)在x=1处的切线方程为2x-y=0(5分)
(Ⅱ)因为a=-2-b,所以f(x)=x2-(2+b)x+blnx,
则f′(x)=2x-(2+b)+
b |
x |
(2x-b)(x-1) |
x |
令f'(x)=0,得x1=
b |
2 |
①当
b |
2 |
②当0<
b |
2 |
x | (0,
|
(
|
(1,+∞) | ||||
f'(x) | + | - | + | ||||
f(x) | ↗ | ↘ | ↗ |
b |
2 |
b |
2 |
③当
b |
2 |
④当
b |
2 |
x | (0,1) | (1,
|
(
| ||||
f'(x) | + | - | + | ||||
f(x) | ↗ | ↘ | ↗ |
b |
2 |
b |
2 |
综上,当b≤0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);
当0<b<2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,
b |
2 |
b |
2 |
当b=2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞);
当b>2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,1),(
b |
2 |
b |
2 |
点评:此题考查学生会利用导数求曲线上过某点切线的斜率,会利用导函数的正负确定函数的单调区间,考查了分类讨论的数学思想,是一道中档题.
练习册系列答案
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已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,A>0,ω>0,|φ|<
)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式是( )
π |
2 |
A、f(x)=2sin(πx+
| ||
B、f(x)=2sin(2πx+
| ||
C、f(x)=2sin(πx+
| ||
D、f(x)=2sin(2πx+
|