题目内容

4.已知函数f(x)=-2(x+a)lnx+x2-2ax-2a2+a,其中a>0,设g(x)是f(x)的导函数,讨论g(x)的单调性和极值.

分析 求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可.

解答 解:由已知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),
$g(x)=f'(x)=2x-2a-2lnx-2(1+\frac{a}{x})$,
所以$g'(x)=2-\frac{2}{x}+\frac{2a}{x^2}=\frac{{2{{(x-\frac{1}{2})}^2}+2(a-\frac{1}{4})}}{x^2}$.
当$0<a<\frac{1}{4}$时,g(x)在区间$(0,\frac{{1-\sqrt{1-4a}}}{2}),(\frac{{1+\sqrt{1-4a}}}{2},+∞)$上单调递增,
在区间$(\frac{{1-\sqrt{1-4a}}}{2},\frac{{1+\sqrt{1-4a}}}{2})$上单调递减,
$当x=\frac{{1-\sqrt{1-4a}}}{2}时有极大值,当x=\frac{{1+\sqrt{1-4a}}}{2}时有极小值$;
当$a≥\frac{1}{4}$时,g(x)在区间(0,+∞)上单调递增,无极值.

点评 本题考查了函数的单调性、极值问题,考查导数的应用,是一道中档题.

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