题目内容
【题目】已知函数f(x)=ax2﹣lnx,a∈R.
(1)当a=1时,求函数f(x)在点 (1,f(1))处的切线方程;
(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为
,若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由;
(3)当x∈(0,+∞)时,求证:e2x3﹣2x>2(x+1)lnx.
【答案】
(1)解:当a=1时,f(x)=x2﹣lnx的导数为f′(x)=2x﹣
,
函数f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为2﹣1=1,
切点为(1,1),可得切线方程为y﹣1=x﹣1,即x﹣y=0
(2)解:f(x)的定义域为(0,+∞),f(x)的导数为f′(x)=
,
当a≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)为减函数,无最小值;
当a>0时,在(0,
)上,f′(x)<0;在(
,+∞)上,f′(x)>0.
所以当x=
处取得极小值,也为最小值
﹣ln
,
令
﹣ln
=
,解得a=
e2,
则存在实数a=
e2,使f(x)的最小值为 ![]()
(3)解:证明:由(2)得当x>0时,
e2x2﹣lnx≥
,
可令g(x)=
+1,则g′(x)=
,
当0<x<e时,g′(x)>0;当x>e时,g′(x)<0.
则x=e处,g(x)取得最大值g(e)=1+
,
且1+
<1+
=
,
则
e2x2﹣lnx>
+1,
即e2x3﹣2x>2(x+1)lnx
【解析】(1)求得f(x)的导数,可得切线的斜率,求出切点,由点斜式方程可得切线的方程;(2)求出导数,对a讨论,当a≤0时,当a>0时,求出单调区间,求得最小值,解方程可得a的值;(3)由(2)得当x>0时,
e2x2﹣lnx≥
,可令g(x)=
+1,求出导数,单调区间,可得最大值,即可得证.
【考点精析】本题主要考查了函数的最大(小)值与导数的相关知识点,需要掌握求函数
在
上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数
在
内的极值;(2)将函数
的各极值与端点处的函数值
,
比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值才能正确解答此题.