设函数f(x)=x1nx(x>0).
(1)求函数f(x)的最小值;
(2)设F(x)=ax2+f(x)(a∈R),讨论函数F(x)的单调性;
(3)过点A(-e-2,0)作函数y=f(x)的切线,求切线方程.
(1)由题意得函数的定义域为(0,+∞),
且f'(x)=lnx+1(x>0),令f'(x)=0,得x=
.1 e
∵当x∈(0,
)时,f'(x)<0;当x∈(1 e
,+∞)时,f'(x)>0,1 e
∴函数在(0,
)上递减,在和(1 e
,+∞)上递增,1 e
∴当x=
时,函数取极小值,也最小值为f(x)min=1 e
ln1 e
,1 e
(2)由题意得F(x)=ax2+lnx+1,且定义域为(0,+∞),
F′(x)=2ax+
=1 x
,2ax2+1 x
①当a≥0时,恒有F'(x)>0,F(x)在(0,+∞)上是增函数;
②当a<0时,
令F'(x)>0,得2ax2+1>0,解得0<x<
;- 1 2a
令F'(x)<0,得2ax2+1<0,解得x>
.- 1 2a
综上,当a≥0时,F(x)在(0,+∞)上是增函数;
当a<0时,F(x)在(0,
)上单调递增,在(- 1 2a
,+∞)上单调递减.- 1 2a
(3)设切点T(x0,y0),则y0=x0lnx0,
又kAT=f′(x0),把A(-e-2,0)代入得,
=lnx0+1,即e2x0+lnx0+1=0,x0lnx0 x0+ 1 e2
设h(x)=e2x+lnx+1,且定义域为(0,+∞),h′(x)=e2+
,1 x
∴x>0时,h′(x)>0,
∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,∴函数h(x)最多只有一个零点,
即e2x0+lnx0+1=0最多只有一个根,
根据h(x)=e2x+lnx+1特点:①“使e2x为整数”,②“使lnx为整数”,
需要给x特殊值(取1或对数底数的幂的形式)使h(x)=0,
易得h(
)=e2×1 e2
+ln1 e2
+1=0,1 e2
∴即为函数h(x)唯一的零点x0=
,也是对应方程e2x0+lnx0+1=0唯一的实根,1 e2
由f'(x0)=ln
+1=-1得,kAT=-1,1 e2
则所求的切线方程是y-0=-(x+e-2),即x+y+
=0.1 e2