问题 解答题
设函数f(x)=lnx+aln(2-x).
(Ⅰ)求函数f(x)的定义域及其导数f'(x);
(Ⅱ)当a≥-1时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)当a=1时,令g(x)=f(x)+mx(m>0),若g(x)在(0,1]上的最大值为
1
2
,求实数m的值.
答案

(Ⅰ)由

x>0
2-x>0
得0<x<2,即函数的定义域为(0,2);

f′(x)=

1
x
-
a
2-x

(Ⅱ)当a≥-1时,f′(x)=

1
x
-
a
2-x
=
2-(a+1)x
x(2-x)

当a=-1时,f′(x)=

2
x(2-x)
,所以在区间(0,2)上,f'(x)>0,

故函数f(x)的单调递增区间是(0,2);

当a>-1时,令f′(x)=

2-(a+1)x
x(2-x)
=0,解得x=
2
a+1

①当

2
a+1
≥2时,即-1<a≤0时,在区间(0,2)上,f'(x)>0,

故函数f(x)的单调递增区间是(0,2);

②当0<

2
a+1
<2时,即a>0时,在区间(0,
2
a+1
)
上,f'(x)>0,

在区间(

2
a+1
,2)上,f'(x)<0,故函数f(x)的单调递增区间是(0,
2
a+1
)
,单调递减区间是(
2
a+1
,2)

(Ⅲ)当x∈(0,1]且m>0时,g′(x)=

1
x
-
1
2-x
+m=
2(1-x)
x(2-x)
+m>0,

即函数在区间(0,1]上是增函数,故函数g(x)在(0,1]上的最大值为g(1),

所以g(1)=m=

1
2
,即m=
1
2

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