问题 解答题
已知函数f(x)=lnx+
2a
x
,a∈R

(1)若x=2是函数f(x)的极值点,求实数a的值.
(2)若函数f(x)在[2,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围;
(3)若函数f(x)在[1,e]上的最小值为3,求实数a的值.
答案

(1)由f(x)=lnx+

2a
x
,a∈R,所以f(x)=
1
x
-
2a
x2
=
x-2a
x2

定义域为(0,+∞),

由f(x)=0,得x-2a=0,即x=2a.

所以,当x∈(0,2a)时,f(x)<0,f(x)为减函数;

当x∈(2a,+∞)时,f(x)>0,f(x)为增函数,

所以在(0,+∞)上f(x)有极小值点x=2a,由已知x=2是函数f(x)的极值点,

所以2a=2,则a=1;

(2)由f(x)=lnx+

2a
x
,a∈R,所以f(x)=
1
x
-
2a
x2
=
x-2a
x2

若函数f(x)在[2,+∞)上是增函数,则f(x)=

x-2a
x2
≥0在[2,+∞)恒成立,

即x-2a≥0在[2,+∞)恒成立,也就是a≤

x
2
在[2,+∞)恒成立,

所以a≤1.

所以使函数f(x)在[2,+∞)上是增函数的实数a的取值范围是(-∞,1];

(3)由(2)知,以f(x)=

1
x
-
2a
x2
=
x-2a
x2

若a≤0,则f(x)>0,f(x)在(0,+∞)上为增函数,

f(x)在[1,e]上的最小值为f(1)=2a=3,a=

3
2
,不合题意;

若a>0,由f(x)=0,得x=2a.

当x∈(0,2a)时,f(x)<0,f(x)为减函数,

当x∈(2a,+∞)时,f(x)>0,f(x)为增函数,

所以当2a≤1,即a≤

1
2
时,f(x)在[1,e]上为增函数,

最小值为f(1)=2a=3,a=

3
2
,不合题意;

当2a≥e,即a≥

e
2
时,f(x)在[1,e]上为减函数,

最小值为f(e)=1+

2a
e
=3,a=e,符合题意;

当1<2a<e,即

1
2
<a<
e
2
时,f(x)在[1,e]上的最小值为f(2a)=ln2a+1=3,a=
e2
2
不合题意.

综上,使函数f(x)在[1,e]上的最小值为3的实数a的值为e.

单项选择题
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