已知函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx,a∈R

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)求导数,利用导数的几何意义,求出切线的斜率,即可求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

    (Ⅱ)分类讨论,确定函数在区间[1,e]上的单调性,利用最小值为-2,求实数a的取值范围;

    (Ⅲ)设g(x)=f(x)+2x,则g(x)=ax2-ax+lnx,只要g(x)在(0,+∞)上单调递增即可.

    (Ⅰ)当a=1时,f(x)=x2−3x+lnx,f(x)=2x−3+

    1

    x.…(2分)

    因为f'(1)=0,f(1)=-2.

    所以切线方程是y=-2.…(4分)

    (Ⅱ)函数f(x)=2ax-(a+2)x+lnx的定义域是(0,+∞).…(5分)

    当a>0时,f′(x)=2ax−(a+2)+

    1

    x=

    2ax2−(a+2)x−1

    x(x>0)

    令f′(x)=0,即f′(x)=

    2ax2−(a+2)x+1

    x=

    (2x−1)(ax−1)

    x=0,

    所以x=

    1

    2或x=

    1

    a.…(7分)

    当0<

    1

    a≤1,即a≥1时,f(x)在[1,e]上单调递增,

    所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(1)=-2;

    当1<

    1

    a<e时,f(x)在[1,e]上的最小值是f(

    1

    a)<f(1)=−2,不合题意;

    当[1/a≥e时,f(x)在(1,e)上单调递减,

    所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(e)<f(1)=-2,不合题意…(10分)

    (Ⅲ)设g(x)=f(x)+2x,则g(x)=ax2-ax+lnx,

    只要g(x)在(0,+∞)上单调递增即可.…(10分)

    而g′(x)=2ax−a+

    1

    x=

    2ax2−ax+1

    x]

    当a=0时,g′(x)=

    1

    x>0,此时g(x)在(0,+∞)上单调递增;…(11分)

    当a≠0时,只需g'(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,因为x∈(0,+∞),只要2ax2-ax+1≥0,

    则需要a>0,…(12分)

    对于函数y=2ax2-ax+1,过定点(0,1),对称轴x=

    1

    4>0,只需△=a2-8a≤0,

    即0<a≤8.综上0≤a≤8.…(16分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;导数在最大值、最小值问题中的应用.

    考点点评: 本题考查导数在最大值、最小值问题中的应用,考查利用导数研究曲线上某点切线方程,考查学生分析解决问题的能力,属于难题.