题目内容

设函数f(x)=(a-2)ln(-x)+
1x
+2ax(a∈R).
(Ⅰ)当a=0时,求f(x)的极值;
(Ⅱ)当a≠0时,求f(x)的单调区间.
分析:(1)直接利用和式函数的求导公式求解导函数,有对数函数先求定义域,令f′(x)=0,求出极值点,利用导数研究函数的极值;
(2)判定函数当x变化时,f'(x)的变化情况,f'(x)>0求得单调增区间,f'(x)<0求得单调减区间,f'(x)的变化情况研究出函数的极值.
解答:解:(Ⅰ)依题意,知f(x)的定义域为(-∞,0).
当a=0时,f(x)=-2ln(-x)+
1
x
f(x)=
-2
x
-
1
x2
=
-(2x+1)
x2

令f′(x)=0,解得x=-
1
2

当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表:
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由上表知:当x<-
1
2
时,f′(x)>0;当x>-
1
2
时,f′(x)<0.
故当x=-
1
2
时,f(x)取得极大值为2ln2-2.(5分)
(Ⅱ)f(x)=
a-2
x
-
1
x2
+2a
=
(a-2)x-1+2ax2
x2
=
a(2x+1)(x-
1
a
)
x2

若a>0,令f′(x)>0,解得:x<-
1
2
;令f′(x)<0,解得:-
1
2
<x<0

若a<0,①当-2<a<0时,-
1
2
1
a

令f′(x)>0,解得:
1
a
<x<-
1
2

令f′(x)<0,解得:x<
1
a
-
1
2
<x<0

②当a=-2时,-
1
2
=
1
a
f(x)=
-(2x+1)2
x2
≤0

③当a<-2时,-
1
2
1
a

令f′(x)>0,解得:-
1
2
<x<
1
a

令f′(x)<0,解得:x<-
1
2
1
a
<x<0

综上,当a>0时,f(x)的增区间为(-∞,-
1
2
)
,减区间为(-
1
2
,0)

当-2<a<0时,f(x)的增区间为(
1
a
,-
1
2
)
,减区间为(-∞,
1
a
)
(-
1
2
,0)

当a=-2时,f(x)的减区间为(-∞,0),无增区间;
当a<-2时,f(x)的增区间为(-
1
2
1
a
)
,减区间为(-∞,-
1
2
)
(
1
a
,0)
.(14分)
点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性、极值.
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