已知函数f(x)=12ax2−(a+1)x+ln(x+1)

已知函数f(x)=
1
2
ax2−(a+1)x+ln(x+1)

(Ⅰ)如果f(x)在区间(1,2)不单调,求a的取值范围;
(Ⅱ)如果a>0,设函数g(x)=f(x)+ax,求函数g(x)的极大值.
七彩的雪 1年前 已收到1个回答 举报

指尖那头的月亮 幼苗

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解题思路:(I)求出函数的导函数,将导函数的分子看成一个函数h(x),将f(x)在区间(1,2)不单调转化为方程h(x)=0的根的分布问题,结合二次函数的图象写出限制条件求出a的范围.
(II)求出g(x)的导函数,通过对导函数的两个根大小的讨论判断出导函数的符号,进一步判断出函数的单调性,根据极值的定义求出函数g(x)的极大值.

(If′(x)=
ax2−x− a
x+1
设h(x)=ax2-x-a=0的两个根为x1,x2
由韦达定理得x1•x2=1
∵f(x)在区间(1,2)不单调
∴h(x)=0在区间(1,2)上h(x)=0有且仅有一个根,另一个根小于1,
则h(1)h(2)<0
即(a-1-a)(4a-2-a)<0
解得a>
2
3
(II)g′(x)=
ax[x−(
1
a−1)]
x+1
①当a=1时,函数g(x)无极值
②当a>1时,在(−1,
1
a−1)上,g′(x)>0,g(x)单调递增,
在(
1
a−1,0)上,g′(x)<0,g(x)单调递减
在(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增
∴当x=
1
a−1时,g(x)取得极大值为
1
2a−
1
2a−1−lna
③当0<a<1时,函数g(x)在区间(−1,0)和(
1
a−1,+∞)上是增函数,在区间(0,
1
a−1)是减函数
所以函数g(x)的极大值为g(0)=0

点评:
本题考点: 函数的单调性与导数的关系;利用导数研究函数的极值.

考点点评: 解决函数在某区间不单调问题常转化为在区间函数有极值;求函数的极值问题,一般求出导函数,令导函数为0,判断根左右两边的导函数符号,求出极值,若含参数时,一般要讨论.

1年前

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