问题 解答题

已知函数f(x)=2(x2-2ax)lnx-x2+4ax+1,

(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在(e,f(e))处的切线方程(e是自然对数的底数);

(2)求函数f(x)的单调区间.

答案

(1)∵f(x)=2(x2-2ax)lnx-x2+4ax+1,

∴a=0时,f(x)=2x2lnx-x2+1,

∴x>0,f′(x)=4xlnx,

k=f′(e)=4e,f(e)=e2+1,

∴曲线y=f(x)在(e,f(e))处的切线方程y-e2-1=4e(x-e),

整理得:y=4ex-3e2+1;

(2)∵f(x)=2(x2-2ax)lnx-x2+4ax+1,

∴x>0,f′(x)=(4x-4a)lnx+2x-4a-2x+4a=(4x-4a)lnx,

由f′(x)=0,得x=0,或x=1.

当a≤0时,由f′(x)>0,得x>1;由f′(x)<0,得0<x<1,

∴f(x)在(0,1)上减,在(1,+∞)上增;

当0<a<1时,

由f′(x)>0,得x>1或0x<a;由f′(x)<0,得a<x<1,

∴f(x)在(a,1)上减,在(0,a),(1,+∞)上增;

a=1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,无减区间;

a>1时,

由f′(x)>0,得x>a,或0<x<1;由f′(x)<0,得1<x<a,

∴f(x)在(0,1),(a,+∞)上增,在(1,a)上减.

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