(2014•河北区一模)已知函数f(x)=x2+ax-lnx,a∈R.

(2014•河北区一模)已知函数f(x)=x2+ax-lnx,a∈R.
(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当函数f(x)在[1,2]上是减函数,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)令g(x)=f(x)-x2,是否存在实数a,当x∈(0,e](e是自然对数的底数时,函数g(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
liu810711 1年前 已收到1个回答 举报

等待流星我要许愿 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)由f(x)=x2+x-lnx,x>0,得f′(x)=
(2x−1)(x+1)
x
,从而f(x)在(0,[1/2])递减,在([1/2],+∞)递增;
(Ⅱ)由f′(x)=
2x2+ax−1
x
,当函数f(x)在[1,2]上是减函数时,得f′(1)=2+a-1≤0①,f′(2)≤0得a范围是(-∞,[7/2]);
(Ⅲ)∵f(x)=x2+ax-lnx,求出函数的导数,讨论a≤0,0<[1/a]<e,[1/a]≥e的情况,从而得出答案.

(Ⅰ)a=1时,f(x)=x2+x-lnx,x>0
∴f′(x)=
(2x−1)(x+1)
x,
令f′(x)>0,解得:x>[1/2],x<-1(舍),
令f′(x)<0,解得:0<x<[1/2],
∴f(x)在(0,[1/2])递减,在([1/2],+∞)递增;
(Ⅱ)∵f′(x)=
2x2+ax−1
x,
当函数f(x)在[1,2]上是减函数时,
得f′(1)=2+a-1≤0①,
f′(2)=8+2a-1≤0②,
由①②得:a≤-[7/2],
∴a的范围是(-∞,[7/2]);
(Ⅲ)∵f(x)=x2+ax-lnx,
∴g(x)=f(x)-x2=ax-lnx,x∈(0,e].
∴g′(x)=a-[1/x]=[ax−1/x](0<x≤e),
①当a≤0时,g(x)在(0,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=ae-1=3,解得a=[4/e](舍去);
②当0<[1/a]<e时,g(x)在(0,[1/a])上单调递减,在([1/a],e]上单调递增,
∴g(x)min=g([1/a])=1+lna=3,解得a=e2,满足条件;
③当[1/a]≥e时,g(x)在(0,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=ae-1=3,解得a=[4/e](舍去);
综上,存在实数a=e2,使得当x∈(0,e]时,g(x)有最小值3.

点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查了函数的单调性,函数的最值问题,导数的应用,考查分类讨论思想,是一道综合题.

1年前

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