问题
解答题
已知a∈R,函数f(x)=
(1)当a>0时,求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值; (2)是否存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直?若存在求出x0的值,若不存在,请说明理由. |
答案
(1)∵f(x)=
+x+lnx-1∴f′(x)=-a x
+ a x2
=1 x
,令f′(x)=0得,x=a,x-a x2
①若0<a<e,当x∈(0,a)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,当x∈(a,e)时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(a,e)上单调递增,
所以当x=a时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值lna.
②若a≥e,则f′(x)≤0,函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,所以当x=e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值
.;a e
综上所述,当0<a<e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值lna,当a≥e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值
.;a e
(2)不存在.证明如下
g(x)=(lnx-1)
+x,x∈(0,e],e x
∴g′(x)=
•ex+(lnx-1)ex+1=(1 x
+lnx-1)ex+11 x
由(1)知,当a=1时,f(x)=
+lnx-1,此时f(x)在区间(0,e]上取得最小值ln1=0,即1 x
+lnx-1≥0,而ex>0,所以g′(x)≥1>0,1 x
又曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直,等价于g′(x0)=0有实数根,而g′(x)>0,所以方程g′(x0)=0无实数根,
故不存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.