问题
解答题
已知函数f(x)=lnx-ax2+(a-2)x.
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x=1垂直,求实数a的值;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性.
答案
(Ⅰ)f′(x)=
-2ax+a-2=1 x
,-(2x-1)(ax+1) x
∵曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线与直线x=1垂直,
∴f'(1)=-(a+1)=0,
解得:a=-1;
(Ⅱ)由题意可得,f(x)定义域为(0,+∞)
(I)对函数求导可得,f′(x)=
-2ax+a-2=1 x
,-(2x-1)(ax+1) x
①a≥0时,ax+1>0,x>0
由f′(x)>0可得,x∈(0,
),由f′(x)<0可得x∈(1 2
,+∞),1 2
∴f(x)在(0,
)单调递增,在(1 2
,+∞)单调递减,1 2
②a<0时,令f′(x)=0可得x1=
或x2=1 2
,1 a
(i)当-2<a<0时-
>1 a
,1 2
由f′(x)<0可得x∈(
,-1 2
),由f′(x)>0可得x∈(0,1 a
),1 2
故f(x)在(
,-1 2
)单调递减,在(0,1 a
),(-1 2
,+∞)上单调递增,1 a
(ii)当a<-2时,同理可得f(x)在(-
,1 a
)单调递减,在(0,-1 2
),(1 a
,+∞)单调递增,1 2
(iii)当a=-2时,f′(x)=
≥0,(2x-1)2 x
∴f(x)在(0,+∞)单调递增.