已知函数f(x)=2ax−a2+1x2+1(x∈R),其中a>0.

1个回答

  • 解题思路:(1)求导函数,可得切线的斜率,求出切点坐标,利用点斜式可得切线方程;

    (2)求导函数,利用导数的正负,确定函数y=f(x)的单调性,从而可求在(-1,+∞)上的最大值.

    (1)当a=1时,f(x)=

    2x

    x2+1,f(1)=1,…(1分)

    又f′(x)=

    2(x2+1)−4x2

    (x2+1)2=

    2−2x2

    (x2+1)2,则f'(1)=0.…(3分)

    所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-1=0. …(4分)

    (2)f′(x)=

    2a(x2+1)−2x(2ax−a2+1)

    (x2+1)2=

    −2(x−a)(ax+1)

    (x2+1)2.

    由于a>0,令f'(x)=0,得到x1=−

    1

    a,x2=a,…(6分)

    当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

    x cos2x-cosx≤k2-k(x∈R) −

    1

    a (−

    1

    a,a) a (a,+∞)

    f(a)=1 - 0 + 0 -

    f(x) 极小值 & 极大值 …(9分)

    ∴f(x)在区间(−∞,−

    1

    a),(a,+∞)内为减函数,在区间(−

    1

    a,a)内为增函数.

    故函数f(x)在点x2=a处取得极大值{an},且f(a)=1.

    ∵f(-1)=

    −2a−a2+1

    2,且f(-1)-f(a)=

    −2a−a2+1

    2-1=

    −2a−a2−1

    2<0,

    ∴f(x)在-1,+∞)上的最大值为1.…(12分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的单调性与最值,正确求导是关键.