题目内容
(2013•丰台区二模)已知函数 f(x)=alnx-(a+1)x+
x2(a≥0).
(Ⅰ)若直线l与曲线y=f(x)相切,切点是P(2,0),求直线l的方程;
(Ⅱ)讨论f(x)的单调性.
| 1 | 2 |
(Ⅰ)若直线l与曲线y=f(x)相切,切点是P(2,0),求直线l的方程;
(Ⅱ)讨论f(x)的单调性.
分析:(I)先由切点是P(2,0),代入函数解析式求出a,再求导函数,确定切线的斜率,从而可求曲线y=f(x)在x=2处切线的方程;
(II)求导函数,求出函数的零点,再进行分类讨论,从而可确定函数y=f(x)的单调性与单调区间.
(II)求导函数,求出函数的零点,再进行分类讨论,从而可确定函数y=f(x)的单调性与单调区间.
解答:解:(I)因为切点是P(2,0),
∴f(2)=aln2-2(a+1)+
×22=0,∴a=0,
∴函数f(x)=
x2-x,又f′(x)=x-1,
所以切线的斜率为:f′(2)=1.
所以切线l的方程为y=x-2.
函数 f(x)=alnx-(a+1)x+
x2(a≥0).
(II)由题意得,f′(x)=
-(1+a)+x=
(x>0)
由f′(x)=0,得x1=1,x2=a
①当0<a<1时,令f′(x)>0,x>0,可得0<x<a或x>1;
令f′(x)<0,x>0,可得a<x<1,
∴函数f(x)的单调增区间是(0,a)和(1,+∞),单调减区间是(a,1);
②当a=1时,f′(x)=
≥0,当且仅当x=1时,f′(x)=0,
所以函数f(x)在区间(0,+∞)上是单调增函数;
③当a>1时,令f′(x)>0,x>0,可得0<x<1或x>a;
令f′(x)<0,x>0,可得1<x<a
∴函数f(x)的单调增区间是(0,1)和(a,+∞),单调减区间是(1,a).
∴f(2)=aln2-2(a+1)+
| 1 |
| 2 |
∴函数f(x)=
| 1 |
| 2 |
所以切线的斜率为:f′(2)=1.
所以切线l的方程为y=x-2.
函数 f(x)=alnx-(a+1)x+
| 1 |
| 2 |
(II)由题意得,f′(x)=
| a |
| x |
| (x-1)(x-a) |
| x |
由f′(x)=0,得x1=1,x2=a
①当0<a<1时,令f′(x)>0,x>0,可得0<x<a或x>1;
令f′(x)<0,x>0,可得a<x<1,
∴函数f(x)的单调增区间是(0,a)和(1,+∞),单调减区间是(a,1);
②当a=1时,f′(x)=
| (x-1)2 |
| x |
所以函数f(x)在区间(0,+∞)上是单调增函数;
③当a>1时,令f′(x)>0,x>0,可得0<x<1或x>a;
令f′(x)<0,x>0,可得1<x<a
∴函数f(x)的单调增区间是(0,1)和(a,+∞),单调减区间是(1,a).
点评:本题重点考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性,利用导数的正负确定函数的单调性是关键.
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