已知函数 f ( x )= ax 2 -ln x , x ∈(0,e],其中e是自然对数的底数, a ∈R.

已知函数 f ( x )= ax 2 -ln x x ∈(0,e],其中e是自然对数的底数, a ∈R.
(1)当 a =1时,求函数 f ( x )的单调区间与极值;
(2)是否存在实数 a ,使 f ( x )的最小值是3?若存在,求出 a 的值;若不存在,说明理由.
凶女魔是救我 1年前 已收到1个回答 举报

room45 春芽

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(1) f ( x )的单调增区间是 ,单调减区间为 ,极小值为 ln 2.无极大值(2) a =

(1)∵ f ( x )= x 2 -ln x , f ′( x )=2 x - , x ∈(0,e],
令 f ′( x )>0,得 < x <e,
f ′( x )<0,得0< x <
∴ f ( x )的单调增区间是 ,单调减区间为 .
∴ f ( x )的极小值为 f -ln ln 2.无极大值.
(2)假设存在实数 a ,使 f ( x )= ax 2 -ln x , x ∈(0,e]有最小值3,
f ′( x )=2 ax - .
①当 a ≤0时, x ∈(0,e],所以 f ′( x )<0,所以 f ( x )在(0,e]上单调递减,
∴ f ( x ) min = f (e)= a e 2 -1=3, a = (舍去).
②当 a >0时,令 f ′( x )=0,得 x =
(ⅰ)当0< <e,即 a > 时,
f ( x )在 上单调递减,在 上单调递增,
∴ f ( x ) min = f -ln =3,得 a = .
(ⅱ)当 ≥e,即0< a ≤ 时, x ∈(0,e]时, f ′( x )<0,
所以 f ( x )在(0,e]上单调递减,
∴ f ( x ) min = f (e)= a e 2 -1=3, a = (舍去),此时 f ( x )无最小值.
综上,存在实数 a = ,使得当 x ∈(0,e]时, f ( x )有最小值3.

1年前

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