问题 解答题
已知函数f(x)=alnx+
a+1
2
x2+1

(Ⅰ)当a=-
1
2
时,求f(x)在区间[
1
e
,e]
上的最值;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性.
答案

(Ⅰ)当a=-

1
2
时,f(x)=-
1
2
lnx+
x2
4
+1

f′(x)=

-1
2x
+
x
2
=
x2-1
2x

∵f(x)的定义域为(0,+∞),∴由f'(x)=0得x=1.---------------------------(3分)

∴f(x)在区间[

1
e
,e]上的最值只可能在f(1),f(
1
e
),f(e)
取到,

f(1)=

5
4
,f(
1
e
)=
3
2
+
1
4e2
,f(e)=
1
2
+
e2
4

f(x)max=f(e)=

1
2
+
e2
4
,f(x)min=f(1)=
5
4
.---------------------------(6分)

(Ⅱ)f′(x)=

(a+1)x2+a
x
,x∈(0,+∞).

①当a+1≤0,即a≤-1时,f'(x)<0,∴f(x)在(0,+∞)单调递减;-------------(7分)

②当a≥0时,f'(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)单调递增;----------------(8分)

③当-1<a<0时,由f'(x)>0得x2

-a
a+1
,∴x>
-a
a+1
x<-
-a
a+1
(舍去)

∴f(x)在(

-a
a+1
,+∞)单调递增,在(0,
-a
a+1
)
上单调递减;--------------------(10分)

综上,当a≥0时,f(x)在(0,+∞)单调递增;

当-1<a<0时,f(x)在(

-a
a+1
,+∞)单调递增,在(0,
-a
a+1
)
上单调递减.

当a≤-1时,f(x)在(0,+∞)单调递减;-----------------------(12分)

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