问题 解答题
设函数f(x)=lnx+x2-2ax+a2,a∈R.
(I)若a=0,求函数f(x)在[1,e]上的最小值;
(II)若函数f(x)在[
1
2
,2]上存在单调递增区间,求实数a的取值范围;
(III)求函数f(x)的极值点.
答案

(I)当a=0时,函数f(x)=lnx+x2的定义域为(0,+∞),f′(x)=

1
x
+2x>0,

∴f(x)在[1,e]上是增函数,

当x=1时,f(x)取得最小值f(1)=1,∴f(x)在[1,e]上的最小值为1;

(II)f′(x)=

1
x
+2x-2a=
2x2-2ax+1
x
,设g(x)=2x2-2ax+1

由题意知,在区间[

1
2
,2]上存在于区间使得不等式g(x)>0恒成立,

由于抛物线g(x)=2x2-2ax+1开口向上,

∴只要g(2)>0,或g(

1
2
)>0即可,

由g(2)>0,即8-4a+1>0,∴a<

9
4
,由g(
1
2
)>0,即
1
2
-a+1>0,∴a<
3
2

∴a<

9
4
,即实数a的取值范围(-∞,
9
4

(III)∵f′(x)=

2x2-2ax+1
x
,设h(x)=2x2-2ax+1,

①显然,当a≤0时,在(0,+∞)上h(x)>0恒成立,

这时f′(x)>0此时f(x)没有极值点;

②当a>0时,

当x<

a-
a2-2
2
或x>
a+
a2-2
2
时,h(x)>0,这时f′(x)>0,

∴当a>

2
时,x=
a-
a2-2
2
是函数f(x)的极大值点;

x=

a+
a2-2
2
是函数f(x)的极小值点,

综上,当a≤

2
时,函数f(x)没有极值点;

当a

2
时,x=
a-
a2-2
2
是函数f(x)的极大值点;

x=

a+
a2-2
2
是函数f(x)的极小值点;

选择题
判断题