问题
解答题
已知函数f(x)=
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程; (Ⅱ)当a≠0时,求函数f(x)的单调区间与极值. |
答案
(I)当a=1时,f(x)=
,f(2)=2x x2+1
.4 5
又f′(x)=
=2(x2+1)-2x.2x (x2+1)2
,f′(2)=-2-2x2 (x2+1)2
.6 25
所以,曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-
=-4 5
(x-2),即6x+25y-32=0.6 25
(II)f′(x)=
=2a(x2+1)-2x(2ax-a2+1) (x2+1)2
.-2(x-a)(ax+1) (x2+1)2
由于a≠0,以下分两种情况讨论.
(1)当a>0时,令f'(x)=0,得到x1=-
,x2=a.当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:1 a
所以f(x)在区间(-∞,-
),(a,+∞)内为减函数,在区间(-1 a
,a)内为增函数.1 a
函数f(x)在x1=-
处取得极小值f(-1 a
),且f(-1 a
)=-a2.1 a
函数f(x)在x2=a处取得极大值f(a),且f(a)=1.
(2)当a<0时,令f'(x)=0,得到x1=a,x2=-
.当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:1 a
所以f(x)在区间(-∞,a),(-
,+∞)内为增函数,在区间(a,-1 a
)内为减函数.1 a
函数f(x)在x1=a处取得极大值f(a),且f(a)=1.
函数f(x)在x2=-
处取得极小值f(-1 a
),且f(-1 a
)=-a2.1 a