问题 解答题
已知函数f(x)=
1
2
x2-
1
2
与函数g(x)=alnx在点(1,0)处有公共的切线,设F(x)=f(x)-mg(x)(m≠0).
(1)求a的值
(2)求F(x)在区间[1,e]上的最小值.
答案

(1)因为f(1)=

1
2
×12-
1
2
=0,g(1)=aln1=0,所以(1,0)在函数f(x),g(x)的图象上

f′(x)=x,g′(x)=

a
x
,所以f'(1)=1,g'(1)=a

所以a=1

(2)因为F(x)=f(x)-mg(x),所以,F(x)=

1
2
x2-
1
2
-mlnx,其定义域为{x|x>0}F′(x)=x-
m
x
=
x2-m
x

当m<0时,F′(x)=x-

m
x
=
x2-m
x
>0,

所以F(x)在(0,+∞)上单调递增

所以F(x)在[1,e]上单调递增,其最小值为F(1)=

1
2
×12-
1
2
-m•ln1=0.

当m>0时,令F′(x)=x-

m
x
=
x2-m
x
=0,得到x1=
m
>0,x2=-
m
<0
(舍)

m
≤1时,即0<m≤1时,F'(x)>0对(1,e)恒成立,

所以F(x)在[1,e]上单调递增,其最小值为F(1)=0

m
≥e时,即m≥e2时,F'(x)<0对(1,e)成立,

所以F(x)在[1,e]上单调递减,

其最小值为F(e)=

1
2
e2-
1
2
-m

1<

m
<e,即1<m<e2时,F'(x)<0对(1,
m
)
成立,F'(x)>0对(
m
,e)
成立

所以F(x)在(1,

m
)单调递减,在(
m
,e)
上单调递增

其最小值为F(

m
)=
1
2
m-
1
2
-mln
m
=
1
2
m-
1
2
-
m
2
lnm.

综上,当m≤1时,F(x)在[1,e]上的最小值为F(1)=0.

当1<m<e2时,F(x)在[1,e]上的最小值为F(

m
)=
1
2
m-
1
2
-
m
2
lnm.

当m≥e2时,F(x)在[1,e]上的最小值为F(e)=

1
2
e2-
1
2
-m.

单项选择题
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