题目内容
已知函数f(x)=
x2-alnx(a>0)
(Ⅰ)若f(x)在x=2处的切线与直线3x-2y+1=0平行,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求f(x)在区间[1,e]上的最小值.
| 1 |
| 2 |
(Ⅰ)若f(x)在x=2处的切线与直线3x-2y+1=0平行,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求f(x)在区间[1,e]上的最小值.
(I)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=x-
=
由f(x)在x=2处的切线与直线3x-2y+1=0平行,则f′(2)=
=
,a=1….(4分)
此时f(x)=
x2-lnx,f′(x)=
令f′(x)=0得x=1
f(x)与f′(x)的情况如下:
所以,f(x)的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞)…(7分)
(II)由f′(x)=
由a>0及定义域为(0,+∞),令f′(x)=0得x=
①若
≤1即0<a≤1在(1,e)上,f′(x)>0,
f(x)在[1,e]上单调递增,f(x)min=f(1)=
;
②若1<
<e,即1<a<e2在(1,
)上,f′(x)<0,f(x)单调递减;在(
,e)上,f′(x)>0,
f(x)单调递增,因此在[1,e]上,f(x)min=f(
)=
a(1-lna);
③若
≥e,即a≥e2在(1,e)上,f′(x)<0,
f(x)在[1,e]上单调递减,f(x)min=f(e)=
e2-a
综上,当0<a≤1时,f(x)min=
;当1<
<e时,f(x)min=
a(1-lna);当a≥e2时,f(x)min=
e2-a…..(13分)
| a |
| x |
| x2-a |
| x |
由f(x)在x=2处的切线与直线3x-2y+1=0平行,则f′(2)=
| 4-a |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
此时f(x)=
| 1 |
| 2 |
| x2-1 |
| x |
令f′(x)=0得x=1
f(x)与f′(x)的情况如下:
| x | (0,1) | 1 | (1,+∞) | ||
| f′(x) | - | 0 | + | ||
| f(x) | ↘ |
|
↗ |
(II)由f′(x)=
| x2-a |
| x |
由a>0及定义域为(0,+∞),令f′(x)=0得x=
| a |
①若
| a |
f(x)在[1,e]上单调递增,f(x)min=f(1)=
| 1 |
| 2 |
②若1<
| a |
| a |
| a |
f(x)单调递增,因此在[1,e]上,f(x)min=f(
| a |
| 1 |
| 2 |
③若
| a |
f(x)在[1,e]上单调递减,f(x)min=f(e)=
| 1 |
| 2 |
综上,当0<a≤1时,f(x)min=
| 1 |
| 2 |
| a |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
练习册系列答案
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已知函数f(x)=
,g(x)=1+
,若f(x)>g(x),则实数x的取值范围是( )
| 1 |
| |x| |
| x+|x| |
| 2 |
| A、(-∞,-1)∪(0,1) | ||||
B、(-∞,-1)∪(0,
| ||||
C、(-1,0)∪(
| ||||
D、(-1,0)∪(0,
|