解答题已知f(x)=ax-lnx,a∈R.(I)当a=2时,求曲线f(x)在点(1,f

发布时间:2020-07-09 04:25:34

解答题已知f(x)=ax-lnx,a∈R.
(I)当a=2时,求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;
(II)f(x)在x=1处有极值,求f(x)的单调递增区间;
(III)是否存在实数a,使f(x)在区间(0,e]的最小值是3?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.

网友回答

解:(I)当a=2时,f(x)=2x-lnx,函数的定义域为(0,+∞)
求导函数可得:f′(x)=2-
∴f′(1)=1,f(1)=2
∴曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-2=x-1,即x-y+1=0;
(II)∵f(x)在x=1处有极值,∴f′(1)=0
∵f′(x)=a-
∴a-1=0,∴a=1
∴f′(x)=1-
令f′(x)>0,可得x<0或x>1
∵x>0,∴x>1
∴f(x)的单调递增区间为(1,+∞);
(III)假设存在实数a,使f(x)在区间(0,e]的最小值是3,
①当a≤0时,∵x∈(0,e],∴f′(x)<0,∴f(x)在区间(0,e]上单调递减
∴f(x)min=f(e)=ae-1=3,∴a=(舍去);
②当时,f(x)在区间(0,)上单调递减,在(,e]上单调递增
∴f(x)min=f()=1+lna=3,∴a=e3,满足条件;
③当时,∵x∈(0,e],∴f′(x)<0,∴f(x)在区间(0,e]上单调递减
∴f(x)min=f(e)=ae-1=3,∴a=(舍去),
综上所述,存在实数a=,使f(x)在区间(0,e]的最小值是3.解析分析:(I)当a=2时,f(x)=2x-lnx,函数的定义域为(0,+∞),求导函数,即可确定切点与切线的斜率,从而可得曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(II)利用f(x)在x=1处有极值,确定a的值,利用导数大于0,结合函数的定义域,即可得到f(x)的单调递增区间;(III)分类讨论,确定函数f(x)在区间(0,e]上的单调性,从而可得函数的最小值,利用最小值是3,建立方程,即可求得结论.点评:本题考查导数知识的运用,考查导数的几何意义,考查函数的极值与单调性,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.
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