问题 解答题
已知函数f(x)=
x2-a(a+2)x
x+1
(a∈R).
(1)当a=1时,求f(x)在点(3,f(3))处的切线方程;
(2)当a>-1时,解关于x的不等式f(x)>0;
(3)求函数f(x)在[0,2]上的最小值.
答案

(1)当a=1时,f(x)=

x2-3x
x+1
,∴f(3)=0

f′(x)=

x2+2x-3
(x+1)2
,x≠-1,∴f′(3)=
3
4

所以f(x)在点(3,f(3))处的切线方程为y=

3
4
(x-3),即3x-4y-9=0

(2)当a>0时,a(a+2)>0,故不等式的解集为(-1,0)∪(a(a+2),+∞)

当a=0时,f(x)=

x2
x+1
,故不等式的解集为(-1,0)∪(0,+∞)

当-1<a<0时,-1<a(a+2)<0,故不等式的解集为(-1,a(a+2))∪(0,+∞)

(3)令t=x+1,则t∈[1,3]

∴f(x)=g(t)=

(a+1)2
t
+t-(a2+2a+2),g′(t)=-
(a+1)2
t2
+1

若a+1=0,g(t)在t∈[1,3]上递增,故g(t)即f(x)的最小值为0

若a+1≠0,则g(t)在(0,|a+1|)上递减,在(|a+1|,+∞)上递增,

①若0<|a+1|≤1,即-2≤a≤0且a≠-1时,g(t)在t∈[1,3]上递增,故g(t)即f(x)的最小值为0;

②若1<|a+1|<3,即-4<a<-2或0<a<2,g(t)在[1,|a+1|]上递减,在[|a+1|,3]递增,

故g(t)即f(x)的最小值为g(|a+1|)=2|a+1|-(a2+2a+2);

③若|a+1|≥3,即a≥2或a≤-4时,g(t)在t∈[1,3]上递减,故g(t)即f(x)的最小值为-

2
3
a2-
4
3
a+
4
3

综上所述:f(x)min=

0,-2≤a≤0
-a2,0<a<2
-a2-4a-4,-4<a<-2
-
2
3
a
2
-
4
3
a+
4
3
,a≥2或a≤-4

单项选择题
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