问题 解答题

已知函数f(x)=x2-2alnx-1(a≠0).

(Ⅰ)当a=2时,求f(x)在x=1处的切线方程;

(Ⅱ)求f(x)的极值.

答案

(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x2-4lnx-1,

∴f(1)=0

f′(x)=2x-

4
x
=
2(x2-2)
x

∴f′(1)=-2

所以y-0=-2(x-1)

即f(x)在x=1处的切线方程为2x+y-2=0-------------(5分)

(II)因为f(x)=x2-2alnx-1(a≠0)

所以f′(x)=2x-

2a
x
=
2(x2-a)
x
(x>0)--------------(6分)

(1)当a<0时,

因为x>0,且x2-a>0,

所以f'(x)>0对x>0恒成立,

所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(x)无极值---------------------(8分)

(2)当a>0时,

令f'(x)=0,解得x1=

a
,x2=-
a
(舍)------------------------(10分)

所以,当x>0时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

x(0,
a
a
a
,+∞)
f'(x)-0+
f(x)极小值
------------------------------------------------(12分)

所以,当x=

a
时,f(x)取得极小值,且f(x)极小值=a-alna-1.

综上,当a<0时,方程f'(x)=0无解,函数f(x)在(0,+∞)上无极值;

当a>0时,函数f(x)在x=

a
处取得极小值f(x)极小值=a-alna-1.--------------(13分)

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