Question

設(shè)函數(shù)f（x）=lnx+aln（2-x）．
（Ⅰ）求函數(shù)f（x）的定義域及其導(dǎo)數(shù)f'（x）；
（Ⅱ）當(dāng)a≥-1時(shí)，求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（Ⅲ）當(dāng)a=1時(shí)，令g（x）=f（x）+mx（m＞0），若g（x）在（0，1]上的最大值為

1

2

，求實(shí)數(shù)m的值．

Answer 1

分析：（I）先求函數(shù)的定義域，根據(jù)所給的兩個(gè)對(duì)數(shù)式，得到真數(shù)大于0，解不等式組即可，根據(jù)所給的函數(shù)寫(xiě)出導(dǎo)函數(shù)，注意復(fù)合函數(shù)的內(nèi)層函數(shù)也要求導(dǎo)．
（II）根據(jù)上一問(wèn)做出的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)通分整理，看出要討論a與-1的關(guān)系，針對(duì)于不同的關(guān)系根據(jù)導(dǎo)函數(shù)與0的關(guān)系寫(xiě)出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間．
（III）對(duì)所給的函數(shù)求導(dǎo)，根據(jù)得到的導(dǎo)函數(shù)大于0，得到函數(shù)是一個(gè)增函數(shù)，得到函數(shù)在區(qū)間（0，1]上是增函數(shù)，有函數(shù)g（x）在（0，1]上的最大值為g（1），得到結(jié)果．

解答：解：（Ⅰ）由

x＞0 2-x＞0

得0＜x＜2，即函數(shù)的定義域?yàn)椋?，2）；
f′(x)=

1

x

-

a

2-x

．
（Ⅱ）當(dāng)a≥-1時(shí)，f′(x)=

1

x

-

a

2-x

=

2-(a+1)x

x(2-x)

當(dāng)a=-1時(shí)，f′(x)=

2

x(2-x)

，所以在區(qū)間（0，2）上，f'（x）＞0，
故函數(shù)f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間是（0，2）；
當(dāng)a＞-1時(shí)，令f′(x)=

2-(a+1)x

x(2-x)

=0，解得x=

2

a+1

，
①當(dāng)

2

a+1

≥2時(shí)，即-1＜a≤0時(shí)，在區(qū)間（0，2）上，f'（x）＞0，
故函數(shù)f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間是（0，2）；
②當(dāng)0＜

2

a+1

＜2時(shí)，即a＞0時(shí)，在區(qū)間(0，

2

a+1

)上，f'（x）＞0，
在區(qū)間(

2

a+1

，2)上，f'（x）＜0，故函數(shù)f（x）的單調(diào)遞增區(qū)間是(0，

2

a+1

)，單調(diào)遞減區(qū)間是(

2

a+1

，2)．
（Ⅲ）當(dāng)x∈（0，1]且m＞0時(shí)，g′(x)=

1

x

-

1

2-x

+m=

2(1-x)

x(2-x)

+m＞0，
即函數(shù)在區(qū)間（0，1]上是增函數(shù)，故函數(shù)g（x）在（0，1]上的最大值為g（1），
所以g(1)=m=

1

2

，即m=

1

2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)求解有關(guān)函數(shù)的最值和單調(diào)性的問(wèn)題，本題解題的關(guān)鍵是針對(duì)于導(dǎo)函數(shù)的討論，在a值不同的情況下，所得到結(jié)論不同，注意a的取值．