问题 解答题
(理)已知函数f(x)=x-
1
2
ax2-ln(1+x)
,其中a∈R.
(Ⅰ)若x=2是f(x)的极值点,求a的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若f(x)在[0,+∞)上的最大值是0,求a的取值范围.
答案

(理)(本小题满分12分)

(Ⅰ)f′(x)=

x(1-a-ax)
x+1
,  x∈(-1,+∞).

依题意,令f'(2)=0,解得 a=

1
3

经检验,a=

1
3
时,符合题意.…(4分)

(Ⅱ)①当a=0时,f′(x)=

x
x+1

故f(x)的单调增区间是(0,+∞);单调减区间是(-1,0).

②当a>0时,令f'(x)=0,得x1=0,或x2=

1
a
-1.

当0<a<1时,f(x)与f'(x)的情况如下:

x(-1,x1x1(x1,x2x2(x2,+∞)
f'(x)-0+0-
f(x)f(x1f(x2
所以,f(x)的单调增区间是(0,
1
a
-1)
;单调减区间是(-1,0)和(
1
a
-1,+∞)

当a=1时,f(x)的单调减区间是(-1,+∞).

当a>1时,-1<x2<0,f(x)与f'(x)的情况如下:

x(-1,x2x2(x2,x1x1(x1,+∞)
f'(x)-0+0-
f(x)f(x2f(x1
所以,f(x)的单调增区间是(
1
a
-1,0)
;单调减区间是(-1,
1
a
-1)
和(0,+∞).

③当a<0时,f(x)的单调增区间是(0,+∞);单调减区间是(-1,0).

综上,当a≤0时,f(x)的增区间是(0,+∞),减区间是(-1,0);

当0<a<1时,f(x)的增区间是(0,

1
a
-1),减区间是(-1,0)和(
1
a
-1,+∞)

当a=1时,f(x)的减区间是(-1,+∞);

当a>1时,f(x)的增区间是(

1
a
-1,0);减区间是(-1,
1
a
-1)
和(0,+∞).

…(10分)

(Ⅲ)由(Ⅱ)知 a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,由f(0)=0,知不合题意.

当0<a<1时,f(x)在(0,+∞)的最大值是f(

1
a
-1),

f(

1
a
-1)>f(0)=0,知不合题意.

当a≥1时,f(x)在(0,+∞)单调递减,

可得f(x)在[0,+∞)上的最大值是f(0)=0,符合题意.

所以,f(x)在[0,+∞)上的最大值是0时,a的取值范围是[1,+∞).…(12分)

实验题
单项选择题 A1/A2型题