已知函数f(x)=ax+[a/x]-3ln x.

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  • 解题思路:(1)当a=2时,f(x)=2x+2x-3lnx,求导得f'(x)=2-2x2-3x=2x2−3x−2x2,因为定义域为开区间,求得极值即为最值.(2)先求f'(x)=ax2−3x−ax2,再由“f(x)在[1,e]上为单调函数”转化为“f'(x)≥0或f'(x)≤0在[1,e]上恒成立”,最后转化为最值法求解.

    (1)当a=2时,f(x)=2x+[2/x]-3lnx

    f'(x)=2-[2

    x2-

    3/x]=

    2x2−3x−2

    x2

    令f'(x)=0得x=2或-[1/2](∵x>0,舍去负值)

    ∴当a=2时,函数f(x)的最小值为5-3ln2.(6分)

    (2)∵f'(x)=

    ax2−3x−a

    x2,

    令h(x)=ax2-3x-a=a(x-[3/2a])2-

    9+4a2

    4a,

    要使f(x)在[1,e]上为单调函数,

    只需f'(x)在(1,e)内满足:f'(x)≥0或f'(x)≤0恒成立,且等号只在孤立点取得.

    ∵h(1)=-3<0

    ∴h(e)=ae2-3e-a≤0

    ∴a≤[3e

    e2−1

    ①当0≤a≤

    3e

    e2−1时,f'(x)≤0恒成立

    ②当a<0时,x=

    3/2a]∉[1,e],

    ∴h(x)<0(x∈[1,e])

    ∴f'(x)<0,符合题意.

    综上可知,当a≤

    3e

    e2−1时,f(x)在[1,e]上为单调函数.(14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: 本题主要考查用导数法研究函数的单调性,基本思路是:当函数为增函数时,导数大于等于零;当函数为减函数时,导数小于等于零,已知单调性求参数的范围往往转化为求相应函数的最值问题.