题目内容

设函数f(x)=
a
2
x2
+bx-lnx,其中a,b∈R.
(Ⅰ)设曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=2x-3,求实数a,b的值;
(Ⅱ)当a≥0时,讨论f(x)在其定义域上的单调性.
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:导数的综合应用
分析:(Ⅰ)f′(x)=
ax2+bx-1
x
,由题意得f(1)=
a
2
+b=-1
,f′(1)=a+b-1=2.解出即可;
(Ⅱ)对a,b分类讨论,利用导数研究函数的单调性极值与最值即可得出.
解答: 解:(Ⅰ)由f(x)=
a
2
x2+bx-lnx,x∈(0,+∞)

f′(x)=
ax2+bx-1
x

由题意得f(1)=
a
2
+b=-1
,f'(1)=a+b-1=2.
解得a=8,b=-5. 

(Ⅱ)由f′(x)=
ax2+bx-1
x
,x∈(0,+∞).
(1)当a=0时,f′(x)=
bx-1
x

①若b≤0,当x>0时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,+∞)内单调递减.
②若b>0,当0<x<
1
b
时,f′(x)<0;当x>
1
b
时,f′(x)>0.
∴f(x)在(0,
1
b
)
内单调递减,在(
1
b
,+∞)
内单调递增.
( 2)当a>0时,令f'(x)=0,得ax2+bx-1=0,
∵△=b2+4a>0,解得x1=
-b-
b2+4a
2a
x2=
-b+
b2+4a
2a
,(x1<0,x2>0).
当0<x<x2时,f'(x)<0;当x>x2时,f'(x)>0.
∴f(x)在(0,x2)内单调递减,在(x2,+∞)内单调递增.
综上所述:当a=0,b≤0时,f(x)在(0,+∞)单调递减;
当a=0,b>0时,f(x)在(0,
1
b
)
内单调递减,在(
1
b
,+∞)
内单调递增;
当a>0时,f(x)在(0,
-b+
b2+4a
2a
)
内单调递减,在(
-b+
b2+4a
2a
,+∞)
内单调递增.
点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、一元二次方程与一元二次不等式的解法,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
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