问题 解答题
已知函数f(x)=lnx-ax+
1-a
x
-1(a∈R)

(I)当a=-1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(II)当a≤
1
2
时,讨论f(x)的单调性.
答案

(I)当a=-1时,f(x)=lnx+x+

2
x
-1,x∈(0,+∞),

所以f′(x)=

1
x
+1-
2
x2
,因此,f′(2)=1,

即曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为1,

又f(2)=1n2+2,y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(ln2+2)=x-2,

所以曲线,即x-y+ln2=0;

(Ⅱ)因为f(x)=lnx-ax+

1-a
x
-1,

所以f′(x)=

1
x
-a+
a-1
x2
=-
ax2-x+1-a
x2
,x∈(0,+∞),

令g(x)=ax2-x+1-a,x∈(0,+∞),

(1)当a=0时,g(x)=-x+1,x∈(0,+∞),

所以,当x∈(0,1)时,g(x)>0,

此时f′(x)<0,函数f(x)单调递减;

(2)当a≠0时,由g(x)=0,

即ax2-x+1-a=0,解得x1=1,x2=

1
a
-1.

①当a=

1
2
时,x1=x2,g(x)≥0恒成立,

此时f′(x)≤0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减;

②当0<a<

1
2
时,

x∈(0,1)时,g(x)>0,此时f′(x)<0,函数f(x)单调递减,

x∈(1,

1
a
-1)时,g(x)<0,此时f′(x)>0,函数f(x)单调递增,

x∈(

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

③当a<0时,由于

1
a
-1<0,

x∈(0,1)时,g(x)>0,此时f′(x)<0函数f(x)单调递减;

x∈(1,∞)时,g(x)<0此时函数f′(x)>0函数f(x)单调递增.

综上所述:

当a≤0时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;

函数f(x)在(1,+∞)上单调递增

当a=

1
2
时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减

当0<a<

1
2
时,函数f(x)在(0,1)上单调递减;

函数f(x)在(1,

1
a
-1)上单调递增;

函数f(x)在(

1
a
-1,+∞)上单调递减.

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