问题 解答题
对定义域分别是F、G的函数y=f(x)、y=g(x),规定:函数h(x)=
f(x)+g(x),当x∈F且x∈G 
f(x),当x∈F且x∉G 
g(x),当x∉F且x∈G

已知函数f(x)=x2,g(x)=alnx(a∈R).
(1)求函数h(x)的解析式;
(2)对于实数a,函数h(x)是否存在最小值,如果存在,求出其最小值;如果不存在,请说明理由.
答案

(1)因为函数f(x)=x2的定义域F=(-∞,+∞),函数g(x)=alnx的定义域G=(0,+∞),

所以h(x)=

x2+alnx     x>0
x2         
x≤0(4分)

(2)当x≤0时,函数h(x)=x2单调递减,

所以函数h(x)在(-∞,0]上的最小值为h(0)=0.(5分)

当x>0时,h(x)=x2+alnx.

若a=0,函数h(x)=x2在(0,+∞)上单调递增.此时,函数h(x)不存在最小值.(6分)

若a>0,因为h′(x)=2x+

a
x
=
2x2+a
x
>0,(7分)

所以函数h(x)=x2+alnx在(0,+∞)上单调递增.此时,函数h(x)不存在最小值.(8分)

若a<0,因为h′(x)=

2x2+a
x
=
2(x+
-
a
2
)(x-
-
a
2
)
x
,(9分)

所以函数h(x)=x2+alnx在(0,

-
a
2
)上单调递减,在(
-
a
2
,+∞)
上单调递增.此时,函数h(x)的最小值为h(
-
a
2
)
.(10分)

因为h(

-
a
2
)=-
a
2
+aln
-
a
2
=-
a
2
+
a
2
ln(-
a
2
)=-
a
2
[1-ln(-
a
2
)],(11分)

所以当-2e≤a<0时,h(

-
a
2
)≥0,当a<-2e时,h(
-
a
2
)<0
.(13分)

综上可知,当a>0时,函数h(x)没有最小值;

当-2e≤a≤0时,函数h(x)的最小值为h(0)=0;

当a<-2e时,函数h(x)的最小值为h(

-
a
2
)=-
a
2
[1-ln(-
a
2
)].(14分)

单项选择题
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