问题 解答题

已知函数f(x)=x2-4x+(2-a)lnx,(a∈R,a≠0).

(1)当a=8时,求函数f(x)的单调区间;

(2)求函数f(x)在区间[e,e2]上的最小值.

答案

(1)f(x)=x2-4x-6lnx,f'(x)=2x-4-

6
x
=
2(x+1)(x-3)
x
,(2分)

由f'(x)>0得(x+1)(x-3)>0,

解得x>3或x<-1.

注意到x>0,所以函数f(x)的单调递增区间是(3,+∞).

由f'(x)<0得(x+1)(x-3)<0,

解得-1<x<3,

注意到x>0,所以函数f(x)的单调递减区间是(0,3).

综上所述,函数f(x)的单调递增区间是(3,+∞),单调递减区间是(0,3).(6分)

(2)当x∈[e,e2]时,f(x)=x2-4x+(2-a)lnx,

所以f'(x)=2x-4+

2-a
x
=
2x2-4x+2-a
x

设g(x)=2x2-4x+2-a.

①当a≤0时,有△=16-4×2(2-a)=8a≤0

所以f'(x)≥0,f(x)在[e,e2]上单调递增.

所以f(x)min=f(e)=e2-4e+2-a(8分)

②当a>0时,△=16-4×2(2-a)=8a>0,

令f'(x)>0,即2x2-4x+2-a>0,解得x>1+

2a
2
或x<1-
2a
2
(舍);

令f'(x)<0,即2x2-4x+2-a<0,解得1-

2a
2
<x<1+
2a
2

10若1+

2a
2
e2,即a≥2(e2-1)2时,f(x)在区间[e,e2]单调递减,

所以f(x)min=f(e2)=e4-4e2+4-2a.

20若e<1+

2a
2
e2,即2(e-1)2<a<2(e2-1)2时,f(x)在区间[e,1+
2a
2
]
上单调递减,

在区间[1+

2a
2
e2]上单调递增,所以f(x)min=f(1+
2a
2
)=
a
2
-
2a
-3+(2-a)ln(1+
2a
2
)

30若1+

2a
2
≤e,即0<a≤2(e-1)2时,f(x)在区间[e,e2]单调递增,

所以f(x)min=f(e)=e2-4e+2-a.(14分)

综上所述,

当a≥2(e2-1)2时,f(x)min=e4-4e2+4-2a;

当2(e-1)2<a<2(e2-1)2时,f(x)min=

a
2
-
2a
-3+(2-a)ln(1+
2a
2
);

当a≤2(e-1)2时,f(x)min=e2-4e+2-a.(16分)

单项选择题
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