题目内容

已知函数f(x)=lnx-x-
a
x

(1)若a=0,求f(x)的极大值;
(2)求f(x)的单调区间.
考点:利用导数研究函数的极值,利用导数研究函数的单调性
专题:计算题,导数的综合应用
分析:(1)f(x)=lnx-x的定义域为(0,+∞),求导f′(x)=
1
x
-1
,从而判断单调区间及极大值;
(2)f(x)=lnx-x-
a
x
的定义域为(0,+∞),求导f′(x)=
1
x
-1
+
a
x2
=
-x2+x+a
x2
,令m(x)=-x2+x+a=-(x-
1
2
2+
1
4
+a,通过讨论m(x)的正负讨论f′(x)的正负,从而确定f(x)的单调区间.
解答: 解:(1)f(x)=lnx-x的定义域为(0,+∞),
f′(x)=
1
x
-1

故f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,
故f(x)的极大值为f(1)=0-1=-1;
(2)f(x)=lnx-x-
a
x
的定义域为(0,+∞),
f′(x)=
1
x
-1
+
a
x2
=
-x2+x+a
x2

令m(x)=-x2+x+a=-(x-
1
2
2+
1
4
+a,
当a≤-
1
4
时,f′(x)≤0;
故f(x)=lnx-x-
a
x
在(0,+∞)上为减函数,
当-
1
4
<a<0时,
解-(x-
1
2
2+
1
4
+a>0得,
1-
1+4a
2
<x<
1+
1+4a
2

故f(x)=lnx-x-
a
x
在(0,
1-
1+4a
2
),(
1+
1+4a
2
,+∞)上为减函数,
在(
1-
1+4a
2
1+
1+4a
2
)上为增函数;
当a≥0时,解-(x-
1
2
2+
1
4
+a>0得,
1-
1+4a
2
<x<
1+
1+4a
2

故f(x)=lnx-x-
a
x
在(0,
1+
1+4a
2
)上为增函数,在(
1+
1+4a
2
,+∞)上为减函数.
点评:本题考查了导数的综合应用及分类讨论的数学思想,属于中档题.
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