问题
解答题
已知函数 f(x)=2lnx+
(Ⅰ)当a=-
(Ⅱ)若a>0,讨论f(x)的单调性. |
答案
(Ⅰ)f(x)的定义域为{x|x>0},….(1分)
当a=-
时,f′(x)=-1 2
,….(2分)(x+2)(x-2) 2x
令f′(x)=0,在[1,e]上得极值点x=2,
x | [1,2) | 2 | (2,e] |
f′(x) | + | 0 | - |
f(x) | 增 | 2ln2-1 | 减 |
∵f(1)=-
,f(e)=2-1 4
,….(5分)e2 4
f(1)<f(e),
∴f(x)max=f(2)=2ln2-1,f(x)min=f(1)=-
.….(7分)1 4
(Ⅱ)f′(x)=
,….(8分)(x-2)(ax-1) x
①0<a<
时,由f′(x)>0得0<x<2或x>1 2
,1 a
所以f(x)的单调增区间是(0,2),(
,+∞),1 a
由f′(x)<0得2<x<
,1 a
所以f(x)的单调减区间是(2,
); ….(10分)1 a
②a=
时,f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,且当且仅当f′(2)=0,1 2
∴f(x)在(0,+∞)单调递增; ….(11分)
③当a>
时,由f′(x)>0得0<x<1 2
或x>2,1 a
所以f(x)的单调增区间是(0,
),(2,+∞),1 a
由f′(x)<0得
<x<2,1 a
所以f(x)的单调减区间是(
,2).….(13分)1 a