Question

已知函數(shù)f（x）=a（x-

1

x

）-21nx（a∈R）．
（Ⅰ）曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線方程是2x-y+b=0，求a，b的值
（Ⅱ）若a=

1

2

，討論函數(shù)f（x）的單調(diào)性，并求極值．

Answer 1

分析：（Ⅰ）求導(dǎo)函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義，求得a的值，再利用切點(diǎn)（1，f（1）在直線2x-y+b=0上，可得b的值；
（Ⅱ）求導(dǎo)函數(shù)，分類討論，利用導(dǎo)數(shù)的正負(fù)，可得函數(shù)的單調(diào)性及極值．

解答：解：（Ⅰ）由于函數(shù)f（x）=a（x-

1

x

）-21nx（a∈R）定義域?yàn)椋?，+∞），f′(x)=a(1-

1

x2

)-

2

x

．
又由曲線y=f（x）在點(diǎn)（1，f（1））處的切線方程是2x-y+b=0，則f^′（1）=2a-2=2，解得a=2
∵f（1）=0，∴切點(diǎn)為（1，0）代入切線方程2x-y+b=0可得b=-2，
故a=2，b=-2．
（Ⅱ） 當(dāng)a=

1

2

時(shí)，函數(shù)f（x）的定義域?yàn)椋?，+∞），
f'（x）=

1

2

（1+

1

x2

）-

2

x

=

x2-4x+1

2x2

∴x∈（0，2-

3

）時(shí)，f'（x）＞0，此時(shí)函數(shù)f（x）單調(diào)遞增；
x∈（2-

3

，2+

3

）時(shí)，f'（x）＜0，此時(shí)函數(shù)f（x）單調(diào)遞減；
x∈（2+

3

，+∞）時(shí)，f'（x）＞0，此時(shí)函數(shù)f（x）單調(diào)遞增；
又f（2-

3

）=-

3

-2ln（2-

3

）=-

3

+2ln（2+

3

），
f（2+

3

）=

3

-2ln（2+

3

）．
故函數(shù)f（x）在區(qū)間（0，2-

3

），（2+

3

，+∞）上單調(diào)遞增，在區(qū)間（2-

3

，2+

3

上單調(diào)遞減；
x=2-

3

時(shí)，函數(shù)f（x）取得極大值-

3

+2ln（2+

3

），x=2+

3

時(shí)，函數(shù)f（x）取得極小值

3

-2ln（2+

3

）．…（12分）

點(diǎn)評(píng)：本題考查導(dǎo)數(shù)知識(shí)的運(yùn)用，考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義，考查函數(shù)的單調(diào)性，考查分類討論的數(shù)學(xué)思想，屬于中檔題．