设a>0,函数f(x)=x2+a|lnx-1|(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2)当a=3时,求函数f(x)的单调性;(3)当x∈[1,+

发布时间:2020-08-01 03:00:13

设a>0,函数f(x)=x2+a|lnx-1|
(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;
(2)当a=3时,求函数f(x)的单调性;
(3)当x∈[1,+∞)时,求函数f(x)的最小值.

网友回答

解(1)当a=1时,f(x)=x2+|lnx-1|
令x=1得f(1)=2,f'(1)=1,所以切点为(1,2),切线的斜率为1,
所以曲线y=f(x)在x=1处的切线方程为:x-y+1=0.
(2)当a=2时,f(x)=x2+3|lnx-1|
=
当0<x≤e时,,
f(x)在(0,]内单调递减,在(,e]上单调递增;
当x≥e时,恒成立,
故f(x)在(0,]内单调递减,在(,+∞)上单调递增;
(3)①当x≥e时,f(x)=x2+alnx-a,(x≥e)
∵a>0,
∴f(x)>0恒成立.
∴f(x)在[e,+∞)上增函数.
故当x=e时,ymin=f(e)=e2
②当1≤x<e时,f(x)=x2-alnx+1,
(1≤x<e)
(i)当 ,即0<a≤2时,f'(x)在x∈(1,e)时为正数,
所以f(x)在区间[1,e)上为增函数.
故当x=1时,ymin=1+a,且此时f(1)<f(e)
(ii)当 ,即2<a<2e2时,
f'(x)在 时为负数,在间 时为正数
所以f(x)在区间 上为减函数,在 上为增函数
故当 时,,
且此时
(iii)当 ;即a≥2e2时,
f'(x)在x∈(1,e)时为负数,
所以f(x)在区间[1,e]上为减函数,
当x=e时,ymin=f(e)=e2.
综上所述,当a≥2e2时,f(x)在x≥e时和1≤x≤e时的最小值都是e2.
所以此时f(x)的最小值为f(e)=e2;
当2<a<2e2时,f(x)在x≥e时的最小值为 ,
而 ,
所以此时f(x)的最小值为 .
当0<a≤2时,在x≥e时最小值为e2,在1≤x<e时的最小值为f(1)=1+a,
而f(1)<f(e),所以此时f(x)的最小值为f(1)=1+a
所以函数y=f(x)的最小值为 .
解析分析:(1)将a=1代入,对函数f(x)进行求导得到切线的斜率k=f′(1),切点为(1,2),根据点斜式即可写出切线方程;(2)由题意知当0<x≤e时,,f(x)在(1,e]内单调性.当x≥e时,恒成立,故f(x)在[e,+∞)内单调递增.由此可知f(x)的单调增区间和单调递减区间;(3)分x≥e和x<e两种情况讨论.分别对函数f(x)进行求导,根据导函数的正负判断出函数f(x)的单调性后可得到
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