已知,其中e是自然常数,a∈R.(1)讨论a=1时,f(x)的单调性、极值;(2)求证:在(1)的条件下,;(3)若f(x)的最小值是3,求a的值.

发布时间:2020-07-31 17:36:29

已知,其中e是自然常数,a∈R.
(1)讨论a=1时,f(x)的单调性、极值;
(2)求证:在(1)的条件下,;
(3)若f(x)的最小值是3,求a的值.

网友回答

(1)解:当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1-=,当0<x<1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减;
当1<x<e时,f′(x)>0,此时f(x)单调递增,所以f(x)有极小值为f(1)=1.
(2)证明:由(1)知f(x)的极小值为1,即f(x)在(0,e]上的最小值为1,所以f(x)min=1,
令h(x)=g(x)+=,则h′(x)=,当0<x<e时,h′(x)>0,
h(x)在(0,e]上单调递增,∴
所以在(1)的条件下,f(x)>g(x).
(3)解:f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],f′(x)=a-=
①当a≤0时,∵x∈(0,e],∴f′(x)<0,所以f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min=f(e)=ae-1=3,a=(舍).
②当0<e时,f(x)在(0,)上单调递减,在(,e]上单调递增,所以,a=e2,满足条件.
③当时,∵x∈(0,e],∴f′(x)≤0,所以f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min=f(e)=ae-1=3,解得a=(舍).
综上,a=e2,使得当x∈(0,e]时f(x)有最小值3.

解析分析:(1)先求导数f′(x),在定义域内解不等式f′(x)>0,f′(x)<0即得f(x)的单调区间,由函数的单调性即可得到函数极值.(2)本题可转化为证明,从而可转化为利用导数求函数最值问题.(3)利用导数求函数在定义域内的最小值,列出方程即可解得,注意按参数a的范围分类讨论.

点评:本题属导数的综合应用,考查分析解决问题能力,难度较大.第(2)题中,注意是成立的充分不必要条件.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!