问题 解答题

已知函数f(x)=lnx+x2-mx

(1)若m=3,求函数f(x)的极小值;

(2)若函数f(x)在定义域内为增函数,求实数m取值范围;

(3)若m=1,△ABC的三个顶点A(x1,y1))、B(x2,y2)、C(x3,y3),其中在函数f(x)的图象上,试判定△ABC的形状,并说明理由.

答案

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),

若m=3,则f(x)=lnx+x2-3x

∴f′(x)=

2x2-3x+1
x

令f′(x)>0,

∵x>0,

∴0<x<

1
2
或x>1;

令f′(x)<0,

∵x>0,

1
2
<x<1

即函数f(x)在(0,

1
2
)(1,+∞)上递减,在(
1
2
,1)上递增,

∴x=1时,函数有极小值为f(1)=-2;

(2)求导函数可得:f′(x)=

2x2-mx+1
x

∵函数f(x)在定义域内为增函数,

∴f′(x)=

2x2-mx+1
x
≥0在(0,+∞)上恒成立

∴2x2-mx+1≥0在(0,+∞)上恒成立

∴m≤2x+

1
x
在(0,+∞)上恒成立

∵x>0时,2x+

1
x
≥2
2
(当且仅当x=
2
2
时取等号)

∴m≤2

2

∴实数m的取值范围为(-∞,2

2
];

(3)证明:由(2)知,当m=1时,函数在(0,+∞)上单调递增

∵A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)在函数f(x)的图象上,且x1<x2<x3

∴y1<y2<y3

BA
=(x1-x2,y1-y2),
BC
=(x3-x2,y3-y2),

∴x1<x2<x3,y1<y2<y3

BA
BC
<0

∴cos<

BA
BC
>=
BA
BC
|
BA
|•|
BC
|
<0

∴∠ABC为钝角

∴△ABC为钝角三角形

单项选择题
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