题目内容

已知函数f(x)=
1
2
x2-(a2+a)lnx-x.
(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(2)讨论函数f(x)的单调性.
考点:利用导数研究函数的单调性,利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:综合题,导数的综合应用
分析:(1)通过求导数,确定切线的斜率,利用直线方程的点斜式即得解;
(2)求导数,求极值点,得x=-a或x=a+1,分以下情况讨论:①a≤-1;②-1<a<-
1
2
;③a=-
1
2
;④-
1
2
<a<0;⑤a≥0等,明确函数f(x)的单调区间;
解答: 解:(1)a=1时,f(x)=
1
2
x2
-2lnx-x,f′(x)=x-
2
x
-1,f(1)=-
1
2
,f′(1)=-2,
∴所求切线方程为y+
1
2
=-2(x-1),即4x+2y-3=0.
(2)f′(x)=x-
a2+a
x
-1=
x2-x-(a2+a)
x
=
(x+a)(x-a-1)
x

令f′(x)=0,得x=-a或x=a+1.
①当a≤-1时,a+1≤0,-a>0,∴f(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增;
②当-1<a<-
1
2
时,0<a+1<-a,∴f(x)在(0,a+1)和(-a,+∞)上单调递增,在(a+1,-a)上单调递减;
③当a=-
1
2
时,a+1=-a,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
④当-
1
2
<a<0时,0<-a<a+1,∴f(x)在(0,-a)和(a+1,+∞)上单调递增,在(-a,a+1)上单调递减;
⑤当a≥0时,-a≤0,a+1>0,∴f(x)在(0,a+1)上单调递减,在(a+1,+∞)上单调递增;
综上,当a≤-1时,f(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增;当-1<a<-
1
2
时,f(x)在(0,a+1)和(-a,+∞)上单调递增,在(a+1,-a)上单调递减;当a=-
1
2
时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;当-
1
2
<a<0时,f(x)在(0,-a)和(a+1,+∞)上单调递增,在(-a,a+1)上单调递减;当a≥0时,f(x)在(0,a+1)上单调递减,在(a+1,+∞)上单调递增.在(a+1,+∞)单调递增.
点评:该题考查导数的几何意义、应用导数研究函数的单调性,考查分类讨论思想,考查学生综合运用知识分析解决问题的能力.
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