问题 解答题

已知函数f(x)=(x-1)2-aln|x-1|(a∈R,a≠0),

(1)当a=8时,求函数f(x)的单调区间;

(2)求函数f(x)在区间[e+1,e2+1]上的最小值。

答案

解:(1)∵a=8,

∴f(x)=(x-1)2-81n|x-1|,

①当x>1时,f(x)=(x-1)2-81n(x-1),

由f′(x)>0,得2(x-1)2-8>0,解得x>3或x<-1,

因为x>1,所以函数f(x)的单调递增区间是(3,+∞);

由f′(x)<0,得2(x-1)2-8<0,解得-1<x<3,

因为x>1,所以函数f(x)的单调递减区间是(1,3);

②当x<1时,f(x)=(x-1)2-8ln(1-x),

由f′(x)>0,得2(x-1)2-8<0,解得-1<x<3,

因为x<1,所以函数f(x)的单调递增区间是(-1,1);

由f′(x)<0,得2(x-1)2-8>0,解得x>3或x<-1,

因为x<1,所以函数f(x)的单调递减区间是(-∞,-1);

综上所述,函数f(x)的单调递增区间是(-1,1),(3,+∞);单调递减区间是(-∞,-1),(1,3)。

(2)当x∈[e+1,e2+1]时,f(x)=(x-1)2-aln(x-1),

所以f′(x)=2(x-1)-

设g(x)=2x2-4x+2-a,

①当a<0时,有Δ=16-4×2×(2-a)=8a<0,此时g(x)>0,所以f′(x)>0,

所以f(x)在区间[e+1,e2+1]上单调递增,

所以f(x)min=f(e+1)=e2-a;

②当a>0时,Δ=16-4×2×(2-a)=8a>0,

令f′(x)>0,即2x2-4x+2-a>0,解得x>1或x<(舍去);

令f′(x)<0,即2x2-4x+2-a<0,解得

ⅰ.若,即a≥2e4时f(x)在区间[e+1,e2+1]上单调递减,所以f(x)min=f(e2+1)=e4-2a;

ⅱ.若,即2e2<a<2e4时,

f(x)在区间上单调递减,在区间上单调递增,

所以

ⅲ.若,即0<a≤2e2时,f(x)在区间[e+1,e2+1]上单调递增,

所以f(x)min=f(e+1)=e2-a;

综上所述,当a<0或0<a≤2e2时,f(x)min=f(e+1)=e2-a;

当2e2<a<2e4时,

当a≥2e4时,f(x)min=e4-2a。

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