题目内容
已知函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f (1))处的切线方程;
(2)当a>0时,若f(x)在区间[1,e)上的最小值为-2,求a的取值范围.
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f (1))处的切线方程;
(2)当a>0时,若f(x)在区间[1,e)上的最小值为-2,求a的取值范围.
分析:(1)先求出f(1)及f′(1)的值,然后代入点斜式方程即可得到曲线y=f(x)在点(1,f (1))处的切线方程;
(2)确定函数的定义域,求导函数,利用导数的正负,分类讨论,即可求得函数的单调区间,从而可求出f(x)在区间[1,e)上的最小值,建立等式可求出所求.
(2)确定函数的定义域,求导函数,利用导数的正负,分类讨论,即可求得函数的单调区间,从而可求出f(x)在区间[1,e)上的最小值,建立等式可求出所求.
解答:解:解:(1)当a=1时,f(x)=x2-3x+lnx,f′(x)=2x-3+
,
∵f′(1)=0,f(1)=-2,∴切线方程为:y=-2.
(2)函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx的定义域为(0,+∞).
当a>0时,f′(x)=2ax-(a+2)+
=
(x>0),
令f′(x)=0,即f′(x)=
=0,
∴x=
或x=
,
当0<
≤1,即a≥1时,f(x)在[1,e]上单调递增,
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(1)=-2;
当1<
<e时,f(x)在[1,e]上的最小值是f(
)<f(1)=-2,不合题意;
当
≥e时,f(x)在[1,e]上单调递减,
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(e)<f(1)=-2,不合题意,
故a的取值范围为[1,+∞).
1 |
x |
∵f′(1)=0,f(1)=-2,∴切线方程为:y=-2.
(2)函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx的定义域为(0,+∞).
当a>0时,f′(x)=2ax-(a+2)+
1 |
x |
2ax2-(a+2)x-1 |
x |
令f′(x)=0,即f′(x)=
(2x-1)(ax-1) |
x |
∴x=
1 |
2 |
1 |
a |
当0<
1 |
a |
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(1)=-2;
当1<
1 |
a |
1 |
a |
当
1 |
a |
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(e)<f(1)=-2,不合题意,
故a的取值范围为[1,+∞).
点评:本题考查了导数的几何意义,导数的几何意义即在某点处的导数即该点处切线的斜率,解题时要注意运用切点在曲线上和切点在切线上.利用导数研究函数在闭区间上的最值,一般是求出导函数对应方程的根,然后求出跟对应的函数值,区间端点的函数值,然后比较大小即可得到函数在闭区间上的最值.属于中档题.
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