题目内容

设函数f(x)=
1-a2
x2
+ax-lnx(a∈R).
(1)当a=1时,求函数f(x)的极值;
(2)当a≥2时,讨论函数f(x)的单调性.
分析:(1)可得函数定义域,解出f'(x)=0,得x=1.然后考虑在1左右两侧导数符号,由极值定义可求;
(2)化简可得f′(x)=
(1-a)(x-
1
a-1
)(x-1)
x
,按照两根
1
a-1
与1的大小关系讨论,在定义域内解不等式f′(x)>0,f′(x)<0即可;
解答:解:(1)函数的定义域为(0,+∞),
当a=1时,f(x)=x-lnx, f′(x)=1-
1
x
=
x-1
x

令f'(x)=0,得x=1.
当0<x<1时,f'(x)<0;当x>1时,f'(x)>0,
∴f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
∴f(x)极小值=f(1)=1,无极大值.
(2)f′(x)=(1-a)x+a-
1
x
=
(1-a)x2+ax-1
x
=
[(1-a)x+1](x-1)
x
=
(1-a)(x-
1
a-1
)(x-1)
x

1
a-1
=1
,即a=2时,f′(x)=-
(x-1)2
x
≤0, f(x)在(0,+∞)
上是减函数;
1
a-1
<1
,即a>2时,令f'(x)<0,得0<x<
1
a-1
或x>1
,令f'(x)>0,得
1
a-1
<x<1

1
a-1
>1
,a<2时与已知矛盾,舍,
综上,当a=2时,f(x)在(0,+∞)单调递减;当a>2时,f(x)在(0,
1
a-1
)和(1,+∞)
上单调递减,在(
1
a-1
,1)
上单调递增;
点评:本题考查利用导数研究函数的极值、单调性,考查分类讨论思想,导数是解决函数的有力工具,应重点掌握.
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