题目内容
已知f(x)=x2ln(ax)(a>0).
(1)若曲线y=f(x)在x=
处的切线斜率为3e,求a的值;
(2)求f(x)在[
,
]上的最小值.
解:(1)∵f′(x)=2xln(ax)+x2•
=x[2ln(ax)+1],
∴3e=f′(
)=
[2ln(a•
)+1],
解得a=1.
(2)由题知x>0,f′(x)=x[2ln(ax)+1],
令f′(x)=0,则2ln(ax)+1=0,得x=
,
①当a≥1时,
≤
.
当x∈[
,
]时,f′(x)≥0,
∴f(x)在[
,
]上是增函数,
∴[f(x)]min=f(
)=
ln
=
(lna-
);
②当
<a<1时,
<
<
.
当x∈[
,
)时,f′(x)<0;
当x∈[
,
]时,f′(x)>0,
∴f(x)在[
,
]上是减函数,在[
,
]上为增函数,
∴[f(x)]min=f(
)=
ln
=-
;
③当0<a≤
时,
≥
.
当x∈[
,
]时,f′(x)<0,
∴f(x)在[
,
]上是减函数,
∴[f(x)]min=f(
)=elna
=e(lna+
).
综上所述:当a≥1时,f(x)在[
,
]上的最小值为
(lna-
);
当
<a<1时,f(x)在[
,
]上的最小值为-
;
当0<a≤
时,f(x)在[
,
]上的最小值为e(lna+
).
分析:(1)先求函数在x=
处的导数,利用函数在切点处的导数的几何意义是该点处的切线的斜率,求出a值.(2)先求函数的导函数,通过讨论a的范围,讨论函数f(x)的单调性,进而根据函数的单调性和极值求函数的最小值
点评:本题考查了导数的运算及其几何意义,利用导数求函数在闭区间上的最值的方法,分类讨论的思想方法
∴3e=f′(
解得a=1.
(2)由题知x>0,f′(x)=x[2ln(ax)+1],
令f′(x)=0,则2ln(ax)+1=0,得x=
①当a≥1时,
当x∈[
∴f(x)在[
∴[f(x)]min=f(
②当
当x∈[
当x∈[
∴f(x)在[
∴[f(x)]min=f(
③当0<a≤
当x∈[
∴f(x)在[
∴[f(x)]min=f(
综上所述:当a≥1时,f(x)在[
当
当0<a≤
分析:(1)先求函数在x=
点评:本题考查了导数的运算及其几何意义,利用导数求函数在闭区间上的最值的方法,分类讨论的思想方法
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