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#f579c33b-4f93-46bf-a1d7-1965cd410342中等解答题导数与函数单调性导数及其应用

18.(2023•德州三模)已知函数f(x)=lnx+12(ax)2f(x)=lnx+\frac{1}{2}(a-x)^{2},其中aRa\in R. (1)当a=1a=1时,求函数f(x)f(x)(1(1ff(1)))处的切线方程; (2)讨论函数f(x)f(x)的单调性;

解析
【主解法】 第1步:(1)当a=1a=1时,f(x)=lnx+12(1x)2f(x)=lnx+\frac{1}{2}(1-x)^{2},定义域为(0,+)(0,+\infty ), 计算当a=1时f(x)中常数项的值 第2步:所以f(x)=1x(1x)f\prime (x)=\frac{1}{x}-(1-x), 写出 f(x)f'(x) 的表达式 第3步:所以k=fk=f\prime(1)=1=1, 写出 kk 所等于的导数符号表示 第4步:又ff(1)=0=0, 又ff(1)=0=0, 第5步:所以函数f(x)f(x)(1(1ff(1)))处的切线方程为y=x1y=x-1,即xy1=0x-y-1=0. 根据题意,列出所以函数f(x)f(x)(1(1ff(1)))处的切线方程为y=x1y=x-1,即xy1=0x-y-1=0.对应的方程或等式 第6步:(2)f(x)f(x)的定义域是(0,+)(0,+\infty )f(x)=lnx+12x2ax+12a2f(x)=lnx+\frac{1}{2}{x}^{2}-ax+\frac{1}{2}{a}^{2}f(x)=1x+xa=x2ax+1xf\prime (x)=\frac{1}{x}+x-a=\frac{{x}^{2}-ax+1}{x}, 写出 f(x)f(x) 的完整表达式 第7步:令g(x)=x2ax+1g(x)=x^{2}-ax+1,则△=a24=a^{2}-4. ①当a0a\leqslant 0或△0\leqslant 0,即a2a\leqslant 2时,f(x)0f\prime (x)\geqslant 0恒成立, 写出函数g(x)的表达式 第8步:所以f(x)f(x)(0,+)(0,+\infty )上单调递增. ②当left{{l}a>0\\ \triangle >0right.,即a>2a>2时, 由f(x)>0f\prime (x)>0,得0<x</a-√a^2-4 根据所以f(x)(0,+∞ )上单调递增.②当上单调递增. ②当{a>0>0\begin{array}{l}a>0\\ \triangle >0\end{array},即,即a>2时,由时, 由f\prime (x)>0,得,得0<x</{a-√{{a}^{2}-4,写出对应的结果 第9步:所以f(x)f(x)(0,aa242)(0,\frac{a-\sqrt{{a}^{2}-4}}{2})(a+a242,+)(\frac{a+\sqrt{{a}^{2}-4}}{2},+\infty )上单调递增,在(/a-√a^2-42,/a+√a^2-42 根据所以f(x)(0,/{a-√{{a}^{2}-4}}{2})(/{a+√{{a}^{2}-4}}{2},+∞ )上单调递增,在上单调递增,在(/{a-√{{a}^{2}-4}}{2},/{a+√{{a}^{2}-4}}{2,写出对应的结果 第10步:当a>2a>2时,f(x)f(x)(0,aa242)(0,\frac{a-\sqrt{{a}^{2}-4}}{2})(a+a242,+)(\frac{a+\sqrt{{a}^{2}-4}}{2},+\infty )上单调递增,在(/a-√a^2-42,/a+√a^2 当a>2时,时,f(x)(0,/{a-√{{a}^{2}-4}}{2})(/{a+√{{a}^{2}-4}}{2},+∞ )上单调递增,在上单调递增,在(/{a-√{{a}^{2}-4}}{2},/{a+√{{a}^{2}