题目内容
对定义域分别是F、G的函数y=f(x)、y=g(x),规定:函数h(x)=已知函数f(x)=x2,g(x)=alnx(a∈R).
(1)求函数h(x)的解析式;
(2)对于实数a,函数h(x)是否存在最小值,如果存在,求出其最小值;如果不存在,请说明理由.
【答案】分析:(1)先求出两个函数各自的定义域,再代入分段函数的表达式即可求出函数h(x)的解析式;
(2)先求出第二段的最小值,再对第一段中的字母a分与0的三种关系分别讨论求出其最小值,再与第二段的最小值相比,最小的那个即为函数h(x)的最小值.
解答:解:(1)因为函数f(x)=x2的定义域F=(-∞,+∞),函数g(x)=alnx的定义域G=(0,+∞),
所以h(x)=(4分)
(2)当x≤0时,函数h(x)=x2单调递减,
所以函数h(x)在(-∞,0]上的最小值为h(0)=0.(5分)
当x>0时,h(x)=x2+alnx.
若a=0,函数h(x)=x2在(0,+∞)上单调递增.此时,函数h(x)不存在最小值.(6分)
若a>0,因为,(7分)
所以函数h(x)=x2+alnx在(0,+∞)上单调递增.此时,函数h(x)不存在最小值.(8分)
若a<0,因为,(9分)
所以函数h(x)=x2+alnx在上单调递减,在上单调递增.此时,函数h(x)的最小值为.(10分)
因为,(11分)
所以当-2e≤a<0时,,当a<-2e时,.(13分)
综上可知,当a>0时,函数h(x)没有最小值;
当-2e≤a≤0时,函数h(x)的最小值为h(0)=0;
当a<-2e时,函数h(x)的最小值为.(14分)
点评:本题主要考查函数解析式的求解及常用方法,利用导数求闭区间上函数的最值和分类讨论思想在解题中的应用,是对知识及思想方法的综合考查,属于中档题.
(2)先求出第二段的最小值,再对第一段中的字母a分与0的三种关系分别讨论求出其最小值,再与第二段的最小值相比,最小的那个即为函数h(x)的最小值.
解答:解:(1)因为函数f(x)=x2的定义域F=(-∞,+∞),函数g(x)=alnx的定义域G=(0,+∞),
所以h(x)=(4分)
(2)当x≤0时,函数h(x)=x2单调递减,
所以函数h(x)在(-∞,0]上的最小值为h(0)=0.(5分)
当x>0时,h(x)=x2+alnx.
若a=0,函数h(x)=x2在(0,+∞)上单调递增.此时,函数h(x)不存在最小值.(6分)
若a>0,因为,(7分)
所以函数h(x)=x2+alnx在(0,+∞)上单调递增.此时,函数h(x)不存在最小值.(8分)
若a<0,因为,(9分)
所以函数h(x)=x2+alnx在上单调递减,在上单调递增.此时,函数h(x)的最小值为.(10分)
因为,(11分)
所以当-2e≤a<0时,,当a<-2e时,.(13分)
综上可知,当a>0时,函数h(x)没有最小值;
当-2e≤a≤0时,函数h(x)的最小值为h(0)=0;
当a<-2e时,函数h(x)的最小值为.(14分)
点评:本题主要考查函数解析式的求解及常用方法,利用导数求闭区间上函数的最值和分类讨论思想在解题中的应用,是对知识及思想方法的综合考查,属于中档题.
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