設(shè)a∈R,函數(shù)f(x)=-(x-1)2+2(a-1)ln(x+1).
(Ⅰ)若函數(shù)f(x)在點(0,f(0))處的切線方程為y=4x-1,求a的值;
(Ⅱ)當(dāng)a<1時,討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性.
分析:(I)利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,根據(jù)f′(0)=4建立等式關(guān)系,求出a的值即可;
(II)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的正負(fù)對a進(jìn)行分類討論,分別判斷出函數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)f′(x)>0求得的區(qū)間是單調(diào)增區(qū)間,f′(x)<0求得的區(qū)間是單調(diào)減區(qū)間,即可得到答案.
解答:(Ⅰ)解:函數(shù)f(x)的定義域為(-1,+∞),
f′(x)=-2x+2+=
因為f′(0)=4,所以a=2.
(Ⅱ)解:當(dāng)a<0時,因為x+1>0,-2x
2+2a<0
所以f′(x)<0,故f(x)(-1,+∞)上是減函數(shù);
當(dāng)a=0時,當(dāng)x∈(-1,0)時,
f′(x)=<0,故f(x)在(-1,0上是減函數(shù),
x∈(0,+∞)時,
f′(x)=<0,故f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),
因為函數(shù)f(x)在(-1,+∞),上連續(xù),所以f(x)在(-1,+∞),上是減函數(shù);
當(dāng)0<a<1時,
f′(x)==0,得x=
,或x=
-x變化時,f′(x),f(x)的變化如情況下表:
x |
(-1,-) |
- |
(-,) |
|
(,+∞) |
f′(x) |
_ |
0 |
+ |
0 |
_ |
f(x) |
↓ |
極小f( -) |
↑ |
極大f() |
↓ |
所以f(x)在
(-1,-)上為減函數(shù)、
(,+∞)上為減函數(shù);f(x)
(-,)上為增函數(shù).(13分)
綜上,a≤0時,f(x)在(-1,+∞),上是減函數(shù);
當(dāng)0<a<1時,f(x)
(-1,-)上為減函數(shù)、
(,+∞)上為減函數(shù);f(x)
(-,)上為增函數(shù).
點評:本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點切線方程的斜率,涉及導(dǎo)數(shù)的幾何意義,以及函數(shù)的單調(diào)性等基礎(chǔ)題知識,考查運算求解能力、推理論證能力,考查數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想、分類討論的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.