已知函数f(x)=12x2-ax+(a-1)lnx,其中a>1,讨论函数f(x)的单调性
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∵函数f(x)=
x2-ax+(a-1)lnx,其中a>1,
∴f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=x?a+
=
=
,
令f′(x)=0,得x1=1,x2=a-1.
①若a-1=1,即a=2时,f′(x)=
>0,
故f(x)在(0,+∞)单调递增.
②若0<a-1<1,即1<a<2时,
由f′(x)<0得,a-1<x<1;
由f′(x)>0得,0<x<a-1,或x>1.
故f(x)在(a-1,1)单调递减,在(0,a-1),(1,+∞)单调递增.
③若a-1>1,即a>2时,
由f′(x)<0得,1<x<a-1;由f′(x)>0得,0<x<1,或x>a-1.
故f(x)在(1,a-1)单调递减,在(0,1),(a-1,+∞)单调递增.
综上可得,当a=2时,f(x)在(0,+∞)单调递增;
当1<a<2时,f(x)在(a-1,1)单调递减,在(0,a-1),(1,+∞)单调递增;
当a>2时,f(x)在(1,a-1)单调递减,在(0,1),(a-1,+∞)单调递增.
1 |
2 |
∴f(x)的定义域为(0,+∞),
f′(x)=x?a+
a?1 |
x |
(x?1)(x+1?a) |
x |
(x?1)[x?(a?1)] |
x |
令f′(x)=0,得x1=1,x2=a-1.
①若a-1=1,即a=2时,f′(x)=
(x?1)2 |
x |
故f(x)在(0,+∞)单调递增.
②若0<a-1<1,即1<a<2时,
由f′(x)<0得,a-1<x<1;
由f′(x)>0得,0<x<a-1,或x>1.
故f(x)在(a-1,1)单调递减,在(0,a-1),(1,+∞)单调递增.
③若a-1>1,即a>2时,
由f′(x)<0得,1<x<a-1;由f′(x)>0得,0<x<1,或x>a-1.
故f(x)在(1,a-1)单调递减,在(0,1),(a-1,+∞)单调递增.
综上可得,当a=2时,f(x)在(0,+∞)单调递增;
当1<a<2时,f(x)在(a-1,1)单调递减,在(0,a-1),(1,+∞)单调递增;
当a>2时,f(x)在(1,a-1)单调递减,在(0,1),(a-1,+∞)单调递增.
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