问题 解答题
已知函数f(x)=
x2
2
-(1+2a)x+
4a+1
2
ln(2x+1)

(1)设a=1时,求函数f(x)极大值和极小值;
(2)a∈R时讨论函数f(x)的单调区间.
答案

(1)∵a=1,

∴f(x)=

x2
2
-3x+
5
2
ln(2x+1),x>-
1
2

f'(x)=x-3+

5
2x+1
=
(2x+1)(x-3)+5
2x+1
=
(2x-1)(x-2)
2x+1
,…(1分)

令f'(x)=0,则x=

1
2
或x=2…(2分)

x、f(x)、f′(x)的变化情况如下表:

x(-
1
2
1
2
1
2
1
2
,2)
2(2,+∞)
f'(x)+     0-   0+
f(x)极大  极小
…(4分)

由上表可得:f(x)极大=f(

1
2
)=
5
2
ln2-
11
8
f(x)极小=f(2)=
5
2
ln5-4
…(5分)

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

4a+1
2x+1
=
(2x+1)(x-1-2)+4a+1
2x+1
=
(2x-1)(x-2a)
2x+1

令f'(x)=0,则x=

1
2
或x=2a…(6分)

i、当2a>

1
2
,即a>
1
4
时,

x(-
1
2
1
2
1
2
1
2
,2a)
2a(2a,+∞)
f'(x)+     0-   0+
f(x)
所以f(x)的增区间为(-
1
2
1
2
)和(2a,+∞),减区间为(
1
2
,2a)…(8分)

ii、当2a=

1
2
,即a=
1
4
时,f'(x)=
(2x-1)2
2x+1
≥0在(-
1
2
,+∞)上恒成立,

所以f(x)的增区间为(-

1
2
,+∞)…(10分)

iii、当-

1
2
<2a<
1
2
,即-
1
4
<a<
1
4
时,

x(-
1
2
,2a)
2a(2a,
1
2
1
2
1
2
,+∞)
f'(x)+     0-0+
f(x)
所以f(x)的增区间为(-
1
2
,2a)和(
1
2
,+∞),减区间为(2a,
1
2
)…(12分)

iv、当2a≤-

1
2
,即a≤-
1
4
时,

x(-
1
2
1
2
1
2
1
2
,+∞)
f'(x)-     0+
f(x)
所以f(x)的增区间为(
1
2
,+∞),减区间为(-
1
2
1
2
)…(14分)

综上述:a≤-

1
4
时,f(x)的增区间为(
1
2
,+∞),减区间为(-
1
2
1
2
)-
1
4
<a<
1
4
时,f(x)的增区间为(-
1
2
,2a)和(
1
2
,+∞),减区间为(2a,
1
2
)a=
1
4
时,f(x)的增区间为(-
1
2
,+∞)a>
1
4
时,f(x)的增区间为(-
1
2
1
2
)和(2a,+∞),减区间为(
1
2
,2a)

说明:如果前面过程完整,最后没有综上述,可不扣分

单项选择题
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