已知函数f(x)=,g(x)=aln?x,a∈R.(1)设h(x)=f(x)-g(x),当h(x)存在最小值时,求最小值φ(a)的解析式;(2)对于(1)中的φ(a)

发布时间:2020-07-31 09:35:13

已知函数f(x)=,g(x)=aln?x,a∈R.
(1)设h(x)=f(x)-g(x),当h(x)存在最小值时,求最小值φ(a)的解析式;
(2)对于(1)中的φ(a),证明当a∈(0,+∞)时,φ(a)≤1.

网友回答

解:(1)由条件知h(x)=-aln?x(x>0).
∴h′(x)=-=.
①当a>0时,令h′(x)=0,解得x=4a2,
∴当0<x<4a2时,h′(x)<0,h(x)在(0,4a2)上递减;
当x>4a2时,h′(x)>0,h(x)在(4a2,+∞)上递增.
∴x=4a2是h(x)在(0,+∞)上的唯一极值点,
且是极小值点,从而也是h(x)的最小值点.
∴最小值φ(a)=h(4a2)=2a-aln?4a2=2a(1-ln?2a).
②当a≤0时,h′(x)=>0,h(x)在(0,+∞)上递增,无最小值.
故h(x)的最小值为φ(a)=2a(1-ln?2a)(a>0).
(2)由(1)知φ(a)=2a(1-ln?2a),(a>0).
则φ′(a)=-2ln?2a,令φ′(a)=0,解得a=.
当0<a<时,φ′(a)>0,∴φ(a)在(0,)上递增;
当a>时,φ′(a)<0,∴φ(a)在(,+∞)上递减.
∴φ(a)在a=处取得极大值φ()=1,
∵φ(a)在(0,+∞)上有且只有一个极值点,
所以φ()=1也是φ(a)的最大值.
∴当a∈(0,+∞)时,总有φ(a)≤1.
解析分析:(1)表示出h(x),求导数h′(x),利用导数求函数h(x)的单调区间及极值,从而可得其最小值,注意对a进行讨论;(2)用导数求出φ(a)在(0,+∞)上的最大值即可.

点评:本题考查应用导数研究函数的单调性、最值问题,属中档题.
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