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[
(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)=
+2x>0,1 x
∴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)=
+2x-2a=1 x
,设g(x)=2x2-2ax+12x2-2ax+1 x
由题意知,在区间[
,2]上存在于区间使得不等式g(x)>0恒成立,1 2
由于抛物线g(x)=2x2-2ax+1开口向上,
∴只要g(2)>0,或g(
)>0即可,1 2
由g(2)>0,即8-4a+1>0,∴a<
,由g(9 4
)>0,即1 2
-a+1>0,∴a<1 2
,3 2
∴a<
,即实数a的取值范围(-∞,9 4
)9 4
(III)∵f′(x)=
,设h(x)=2x2-2ax+1,2x2-2ax+1 x
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<
或x>a- a2-2 2
时,h(x)>0,这时f′(x)>0,a+ a2-2 2
∴当a>
时,x=2
是函数f(x)的极大值点;a- a2-2 2
x=
是函数f(x)的极小值点,a+ a2-2 2
综上,当a≤
时,函数f(x)没有极值点;2
当a>
时,x=2
是函数f(x)的极大值点;a- a2-2 2
x=
是函数f(x)的极小值点;a+ a2-2 2