已知函数f(x)=x2+ax+blnx(x>0,实数a,b为常数).
(Ⅰ)若a=1,b=-1,求f(x)在x=1处的切线方程;
(Ⅱ)若a=-2-b,讨论函数f(x)的单调性.
分析:(Ⅰ)把a和b的值代入解析式确定出f(x),求出f(x)的导函数,把x=1代入f(x)中求出f(1)的值即为切点的纵坐标,得到切点坐标,把x=1代入导函数中求出的导函数值即为切线的斜率,由切点坐标和斜率写出切线的方程即可;(Ⅱ)把a=-2-b代入解析式表示出f(x),求出f(x)的导函数,又根据负数没有对数求出f(x)的定义域,令导函数等于0求出x的值为
和1,分四种情况考虑:
小于等于0;
大于0小于1;
等于1;
大于1,分别讨论导函数的正负即可得到函数的单调区间.
解答:解:(Ⅰ)因为a=1,b=-1,所以函数f(x)=x
2+x-lnx,f(1)=2
又
f′(x)=2x+1-,f′(1)=2(2分)
所以y-2=2(x-1)
即f(x)在x=1处的切线方程为2x-y=0(5分)
(Ⅱ)因为a=-2-b,所以f(x)=x
2-(2+b)x+blnx,
则
f′(x)=2x-(2+b)+=(x>0)
令f'(x)=0,得
x1=,x
2=1.(7分)
①当
≤0,即b≤0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);(8分)
②当
0<<1,即0<b<2时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x |
(0,) |
(,1) |
(1,+∞) |
f'(x) |
+ |
- |
+ |
f(x) |
↗ |
↘ |
↗ |
所以,函数f(x)的单调递增区间为
(0,)∪(1,+∞),单调递减区间为
(,1);(9分)
③当
=1,即b=2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞);(10分)
④当
>1,即b>2时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x |
(0,1) |
(1,) |
(,+∞) |
f'(x) |
+ |
- |
+ |
f(x) |
↗ |
↘ |
↗ |
所以函数f(x)的单调递增区间为(0,1),
(,+∞),单调递减区间为
(1,);(12分)
综上,当b≤0时,函数f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞);
当0<b<2时,函数f(x)的单调递增区间为
(0,)∪(1,+∞),单调递减区间为
(,1);
当b=2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞);
当b>2时,函数f(x)的单调递增区间为(0,1),
(,+∞),单调递减区间为
(1,).(13分)
点评:此题考查学生会利用导数求曲线上过某点切线的斜率,会利用导函数的正负确定函数的单调区间,考查了分类讨论的数学思想,是一道中档题.