问题 解答题
已知函数f(x)=lnx-ax+
1-a
x
-1(a∈R),当a≤
1
2
时,讨论f(x)的单调性.
答案

f′(x)=

1
x
-a-
1-a
x2
=-
ax2-x+1-a
x2
=-
[ax+(a-1)](x-1)
x2
(x>0),

令g(x)=ax2-x+1-a,

①当a=0时,g(x)=-x+1,当x∈(0,1)时,g(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;

当x∈(1,+∞)时,g(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;

②当0<a<

1
2
时,由f′(x)=0,x1=1,x2=
1
a
-1.此时
1
a
-1>1>0,

列表如下:

由表格可知:函数f(x)在区间(0,1)和(

1
a
-1,+∞)上单调递减,在区间(1,
1
a
-1)
上单调递增;

③当a=

1
2
时,x1=x2,此时f′(x)<0,函数f(x)在(0,+∞)单调递减;

④当a<0时,由于

1
a
-1<0,则函数f(x)在(0,1)上单调递减;在(1,+∞)上单调递增.

综上:当a≤0时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;在(1,+∞)上单调递增.

当a=

1
2
时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减.

0<a<

1
2
时,函数f(x)在区间(0,1)和(
1
a
-1,+∞)
上单调递减,在区间(1,
1
a
-1)
上单调递增.

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