问题 解答题
已知f(x)=x2ln(ax)(a>0).
(1)若曲线y=f(x)在x=
e
a
处的切线斜率为3e,求a的值;
(2)求f(x)在[
1
e
e
]上的最小值.
答案

(1)∵f′(x)=2xln(ax)+x2

a
ax
=x[2ln(ax)+1],

∴3e=f′(

e
a
)=
e
a
[2ln(a•
e
a
)+1],

解得a=1.

(2)由题知x>0,f′(x)=x[2ln(ax)+1],

令f′(x)=0,则2ln(ax)+1=0,得x=

1
a
e

①当a≥1时,

1
a
e
1
e

当x∈[

1
e
e
]时,f′(x)≥0,

∴f(x)在[

1
e
e
]上是增函数,

∴[f(x)]min=f(

1
e
)=
1
e
ln
a
e
=
1
e
(lna-
1
2
);

②当

1
e
<a<1时,
1
e
1
a
e
e

当x∈[

1
e
1
a
e
)时,f′(x)<0;

当x∈[

1
a
e
e
]时,f′(x)>0,

∴f(x)在[

1
e
1
a
e
]上是减函数,在[
1
a
e
e
]上为增函数,

∴[f(x)]min=f(

1
a
e
)=
1
a2e
ln
1
e
=-
1
2a 2e

③当0<a≤

1
e
时,
1
a
e
e

当x∈[

1
e
e
]时,f′(x)<0,

∴f(x)在[

1
e
e
]上是减函数,

∴[f(x)]min=f(

e
)=elna
e
=e(lna+
1
2
).

综上所述:当a≥1时,f(x)在[

1
e
e
]上的最小值为
1
e
(lna-
1
2
);

1
e
<a<1时,f(x)在[
1
e
e
]上的最小值为-
1
2a 2e

当0<a≤

1
e
时,f(x)在[
1
e
e
]上的最小值为e(lna+
1
2
).

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