题目
已知函数f(x)=lnx−
(1)求函数f(x)的单调增区间.
(2)若函数f(x)在[1,e]上的最小值为
,求实数a的值.
a |
x |
(1)求函数f(x)的单调增区间.
(2)若函数f(x)在[1,e]上的最小值为
3 |
2 |
提问时间:2020-07-13
答案
∵f(x)=lnx−
∴函数的定义域为(0,+∞)
且f'(x)=
+
=
①当a≥0时,f'(x)≥0恒成立,
∴函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
②当a<0时,令f'(x)≥0,则x>-a
∴函数f(x)的单调增区间为(-a,+∞)
(II)由(I)可知,f'(x)=
①若a≥-1,则x+a≥0,则f'(x)≥0恒成立,
函数f(x)在[1,e]上为增函数
∴f(x)的最小值为:f(1)=-a=
,此时a=-
(舍去)
②若a≤-e,则f'(x)≤0恒成立,
函数f(x)在[1,e]上为减函数
∴f(x)的最小值为:f(e)=1-
=
,此时a=-
(舍去)
③若-e<a<-1,当1<x<-a时,则f'(x)<0,
当-a<x<e时,f'(x)>0,
∴f(x)的最小值为:f(-a)=ln(-a)+1=
,此时a=-
综上所述:a=-
a |
x |
∴函数的定义域为(0,+∞)
且f'(x)=
1 |
x |
a |
x2 |
x+a |
x2 |
①当a≥0时,f'(x)≥0恒成立,
∴函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
②当a<0时,令f'(x)≥0,则x>-a
∴函数f(x)的单调增区间为(-a,+∞)
(II)由(I)可知,f'(x)=
x+a |
x2 |
①若a≥-1,则x+a≥0,则f'(x)≥0恒成立,
函数f(x)在[1,e]上为增函数
∴f(x)的最小值为:f(1)=-a=
3 |
2 |
3 |
2 |
②若a≤-e,则f'(x)≤0恒成立,
函数f(x)在[1,e]上为减函数
∴f(x)的最小值为:f(e)=1-
a |
e |
3 |
2 |
e |
2 |
③若-e<a<-1,当1<x<-a时,则f'(x)<0,
当-a<x<e时,f'(x)>0,
∴f(x)的最小值为:f(-a)=ln(-a)+1=
3 |
2 |
e |
综上所述:a=-
e |
(1)要求函数f(x)的单调增区间,即求导函数值大于等于0的区间,我们根据求出函数导函数的解析式,结合函数的定义域,分类讨论后,即可得到答案.
(2)由(1)中函数的导函数的解析式,我们对a的取值进行分析讨论,求出对应的函数的单调区间,并分析函数f(x)在[1,e]上何时取最小值,分析后即可得到答案.
(2)由(1)中函数的导函数的解析式,我们对a的取值进行分析讨论,求出对应的函数的单调区间,并分析函数f(x)在[1,e]上何时取最小值,分析后即可得到答案.
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.
本题考查的知识点是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,其中根据导函数的解析式,对参数a进行分析讨论是解答本题的关键.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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