问题
解答题
已知函数f(x)=
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x+2,求a的值; (Ⅱ)求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值. |
答案
(Ⅰ)直线y=x+2的斜率为1.
函数y=f(x)的导数为f′(x)=-
+2 x2
,a x
则f′(1)=-
+2 1
,所以a=1.(5分)a 1
(Ⅱ)f′(x)=(ax-2)/x2,x∈(0,+∞).
①当a=0时,在区间(0,e]上f′(x)=-2/x2,此时f(x)在区间(0,e]上单调递减,
则f(x)在区间(0,e]上的最小值为F(e)=
.2 e
②当
<0,即a<0时,在区间(0,e]上f′(x)<0,此时f(x)在区间(0,e]上单调递减,2 a
则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f(e)=
+a.2 e
③当0<
<e,即a>2 a
时,2 e
在区间(0,
)上f′(x)<0,此时f(x)在区间(0, 2 a
)上单调递减;2 a
在区间(
, e]上f′(x)>0,此时f(x)在区间(2 a
, e]上单调递增;2 a
则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f(
)=a+aln2.2 a
④当
≥e,即0<a≤2 a
时,2 e
在区间(0,e]上f′(x)≤0,此时f(x)在区间(0,e]上为单调递减,
则f(x)在区间(0,e]上的最小值为f(e)=
+a.2 e
综上所述,当a≤
时,f(x)在区间(0,e]上的最小值为2 e
+a;2 e
当a>
时,f(x)在区间(0,e]上的最小值为a+aln2 e
.2 a