已知函数f(x)=−2a2lnx+12x2+ax(a∈R).

已知函数f(x)=−2a2lnx+
1
2
x2+ax
(a∈R).
(Ⅰ) 讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)当a<0时,求函数f(x)在区间[1,e]的最小值.
zhangkai0330 1年前 已收到2个回答 举报

秋心如潮 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)求出函数f(x)的导数,令导数大于0求出函数的增区间,令导数小于0,求出函数的减区间
(Ⅱ)a<0时,用导数研究函数f(x)在[1,e]上的单调性确定出最小值,借助(Ⅰ)的结论,由于参数的范围对函数的单调性有影响,故对其分类讨论,

函数f(x)的定义域为(0,+∞),…(1分)
(Ⅰ)f′(x)=
x2+ax−2a2
x=
(x+2a)(x−a)
x,…(4分)
(1)当a=0时,f'(x)=x>0,所以f(x)在定义域为(0,+∞)上单调递增; …(5分)

(2)当a>0时,令f'(x)=0,得x1=-2a(舍去),x2=a,
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下:
此时,f(x)在区间(0,a)单调递减,
在区间(a,+∞)上单调递增;…(7分)

(3)当a<0时,令f'(x)=0,得x1=-2a,x2=a(舍去),
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下:
此时,f(x)在区间(0,-2a)单调递减,
在区间(-2a,+∞)上单调递增.…(9分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知当a<0时,f(x)在区间(0,-2a)单调递减,在区间(-2a,+∞)上单调递增.…(10分)
(1)当-2a≥e,即a≤−
e
2时,f(x)在区间[1,e]单调递减,
所以,[f(x)]min=f(e)=−2a2+ea+
1
2e2; …(11分)
(2)当1<-2a<e,即−
e
2<a<−
1
2时,f(x)在区间(1,-2a)单调递减,
在区间(-2a,e)单调递增,所以[f(x)]min=f(−2a)=−2a2ln(−2a),…(12分)
(3)当-2a≤1,即−
1
2≤a<0时,f(x)在区间[1,e]单调递增,
所以[f(x)]min=f(1)=a+
1
2.…(13分)

点评:
本题考点: 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.

考点点评: 本题考查用导数研究函数的单调性,解题的键是理解并掌握函数的导数的符号与函数的单调性的关系,此类题一般有两类题型,一类是利用导数符号得出单调性,一类是由单调性得出导数的符号,本题属于第一种类型.本题的第二小问是根据函数在闭区间上的最值,本题中由于参数的存在,导致导数的符号不定,故需要对参数的取值范围进行讨论,以确定函数在这个区间上的最值.

1年前

6

nn女士nn 幼苗

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求导,然后根据导数与0的关系来判断函数的单调性。导数值为0且该点两边导数值变号了那就是极值。这些题要多练习

1年前

2
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