题目内容
已知a∈R,设函数f(x)=3x-alnx+1
(1)若a=3e(e为自然常数),求函数f(x)在[0,2e]上的最小值;
(2)判断函数f(x)的单调性.
(1)若a=3e(e为自然常数),求函数f(x)在[0,2e]上的最小值;
(2)判断函数f(x)的单调性.
考点:利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值
专题:导数的概念及应用
分析:(1)若a=3e,则f(x)=3x-3elnx+1f′(x)=3-
=
,从而f(x)在(0,e)上单调递减,在(e,2e]上单调递增.故 当x=e时,函数f(x)取得最小值,最小值是f(e)=1;
(2)由f′(x)=3-
=
,讨论当a≤0,a>0时的情况,从而得出函数f(x)的单调区间.
| 3e |
| x |
| 3(x-e) |
| x |
(2)由f′(x)=3-
| a |
| x |
| 3x-a |
| x |
解答:
解:(1)若a=3e,则f(x)=3x-3elnx+1
f′(x)=3-
=
,
令f′(x)>0,解得:x>e,
令f′(x)<0,解得:x<e,
∴f(x)在(0,e)上单调递减,在(e,2e]上单调递增.
故 当x=e时,函数f(x)取得最小值,最小值是f(e)=1
(2)由题意可知,函数f(x)的定义域是(0,+∞)
又f′(x)=3-
=
当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,
令f′(x)=
>0解得,x>
,此时函数f(x)是单调递增的
令f′(x)=
<0解得,0<x<
,此时函数f(x)是单调递减的
综上所述,当a≤0时,函数f(x)的单调递增区间是(0,+∞)
当a>0时,函数f(x)的单调递增区间是(
,+∞),单调递减区间是(0,
)
f′(x)=3-
| 3e |
| x |
| 3(x-e) |
| x |
令f′(x)>0,解得:x>e,
令f′(x)<0,解得:x<e,
∴f(x)在(0,e)上单调递减,在(e,2e]上单调递增.
故 当x=e时,函数f(x)取得最小值,最小值是f(e)=1
(2)由题意可知,函数f(x)的定义域是(0,+∞)
又f′(x)=3-
| a |
| x |
| 3x-a |
| x |
当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a>0时,
令f′(x)=
| 3x-a |
| x |
| a |
| 3 |
令f′(x)=
| 3x-a |
| x |
| a |
| 3 |
综上所述,当a≤0时,函数f(x)的单调递增区间是(0,+∞)
当a>0时,函数f(x)的单调递增区间是(
| a |
| 3 |
| a |
| 3 |
点评:本题考查了函数的单调性,导数的应用,渗透了分类讨论思想.
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