问题 解答题
设函数f(x)=x-
2
x
-alnx(a∈R).
(Ⅰ)当a=3时,求f(x)的极值;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性.
答案

(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),

当a=3时,f′(x)=1+

2
x2
-
3
x
=
x2-3x+2
x2
=
(x-1)(x-2)
x2

令f′(x)=0,解得x=1或x=2,

当0<x<1或x>2时,f′(x)>0,当1<x<2时,f′(x)<0,

所以当x=1时f(x)取得极大值f(1)=-1,当x=2时f(x)取得极小值f(2)=1-3ln2;

(Ⅱ)f′(x)=1+

2
x2
-
a
x
=
x2-ax+2
x2

令g(x)=x2-ax+2,其判别式△=a2-8,

①当|a|≤2

2
时,△≤0时,f′(x)≥0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增;

②当a<-2

2
时,△>0时,g(x)=0的两根都小于0,所以在(0,+∞)上f′(x)>0,

故f(x)在(0,+∞)上单调递增;

③当a>2

2
时,△>0,g(x)=0的两根为:x1=
a-
a2-8
2
,x2=
a+
a2-8
2
,且都大于0,

当0<x<x1或x>x2时f′(x)>0,当x1<x<x2时f′(x)<0,

故f(x)在(0,

a-
a2-8
2
)和(
a+
a2-8
2
,+∞)上递增,在(
a-
a2-8
2
a+
a2-8
2
)上递减,

综上,当a≤2

2
时f(x)(0,+∞)上单调递增;当a>2
2
时,f(x)在(0,
a-
a2-8
2
)和(
a+
a2-8
2
,+∞)上递增,在(
a-
a2-8
2
a+
a2-8
2
)上递减;

问答题
单项选择题