已知函数f(x)=x2-2(a+1)x+2alnx(a>0).(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线

2025-04-28 20:26:36
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回答1:

(Ⅰ)因为a=1,∴f(x)=x2-4x+2lnx,
所以f,(x)=2x-4+

2
x
=
2x2-4x+2
x
(其中x>0),∴f(1)=-3,f'(1)=0,
所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=-3.
(Ⅱ)∵f(x)=x2-2(a+1)x+2alnx(其中a>0).
∴f′(x)=2x-2(a+1)+
2a
x
=
2x2-2(a+1)x+2a
x
=
2(x-1)(x-a)
x
(其中x>0),
由f'(x)=0,得x1=a,x2=1;
①当0<a<1时,在x∈(0,a)或x∈(1,+∞)时f'(x)>0,在x∈(a,1)时f'(x)<0,
所以f(x)的单调增区间是(0,a)和(1,+∞),单调减区间是(a,1);
②当a=1时,在x∈(0,+∞)时f'(x)≥0,所以f(x)的单调增区间是(0,+∞);
③当a>1时,在x∈(0,1)或x∈(a,+∞)时f'(x)>0,在x∈(1,a)时f'(x)<0.
所以f(x)的单调增区间是(0,1)和(a,+∞),单调减区间是(1,a).
(Ⅲ)由(Ⅱ)知:当0<a≤1时,f(x)在区间[1,e]上是增函数,最大值是f(e);
当a>1时,f(x)在区间[1,e]上只可能有极小值点,最大值只在区间的端点处取到,
即有f(1)=1-2(a+1)=-2a-1≤0,∴a≥-
1
2
;且f(e)=e2-2(a+1)e+2a=e2-2e-2(e-2)a≤0,整理得a≥
e2-2e
2e-2
,所以a的取值范围是{a|a≥
e2-2e
2e-2
}.