(2012•钟祥市模拟)已知函数f(x)=lnx-ax2+(a-2)x.

(2012•钟祥市模拟)已知函数f(x)=lnx-ax2+(a-2)x.
(I)讨论函数f(x)的单调性;
(II)若f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为-2.
(i)求f(x)的解析式;
(ii)求证:当x>0且x≠1时,
f(x)
x+1
+x+
1
x
lnx
x−1
vivienne11 1年前 已收到1个回答 举报

追求蓝老 春芽

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解题思路:由题意可得,f(x)定义域为(0,+∞)
(I)对函数求导可得,f′(x)=
1
x
−2ax+a−2=
−2ax2+(a−2)x+1
x
−(2x−1)(ax+1)
x
,要讨论函数的单调性,只要讨论a的范围判断f′(x)的符号
(II)(i)由(I)知f′(x)=-(a+1)=-2可求a,从而可求f(x)
(ii)由于
f(x)
x+1
+x+
1
x
lnx
x−1
=
1
x2−1
(x−
1
x
−2lnx)
,令g(x)=x−
1
x
−2lnx(x>0,x≠1)
对函数g(x)求导可得g(x)在(0,1)单调递增,,g(x)在(1,+∞)单调递增,g(x)>g(1)=0,可证

由题意可得,f(x)定义域为(0,+∞)
(I)对函数求导可得,f′(x)=
1
x−2ax+a−2=
−2ax2+(a−2)x+1
x=
−(2x−1)(ax+1)
x
①a≥0时,ax+1>0,x>0
由f′(x)>0可得,x∈(0,
1
2),由f′(x)<0可得x∈(
1
2,+∞)
∴f(x)在(0,[1/2])单调递增,在([1/2],+∞)单调递减
②a<0时,令f′(x)=0可得x1=[1/2]或x2=
1
a
(i)当-2<a<0时−
1
a>
1
2
由f′(x)<0可得x∈(
1
2,−
1
a),由f′(x)>0可得x∈(0,
1
2)∪(−
1
a,+∞)
故f(x)在(
1
2,−
1
a)单调递减,在(0,[1/2]),(−
1
a,+∞)单调递增
(ii)当a<-2时,同理可得f(x)在(-[1/a,
1
2])单调递减,在(0,-[1/a]),(
1
2,+∞)单调递增
(iii)当a=-2时,f′(x)=
(2x−1)2
x≥0
∴f(x)在(0,+∞)增…..(6分)
(II)(i)由(I)知)知f′(x)=-(a+1)=-2
∴a=1
∴f(x)=lnx-x2-x….(8分)
(ii)证明:
f(x)
x+1+x+
1
x−
lnx
x−1=
lnx−x2−x
x+1+x+
1
x−
lnx
x−1=

点评:
本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题主要考查了利用函数的导数判断函数的单调性,导数的几何意义在切线的求解中的应用,及利用导数证明不等式中的应用,属于中档试题

1年前

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