问题 解答题

设函数f(x)=(x-a)2lnx,a∈R,e为自然对数的底数,e=2.7182…

(1)如果x=e为函数y=f(x)的极大值点,求a的值;

(2)如果函数f(x)在x=e处的切线与坐标轴围成的三角形的面积等于2e3,求a的值;

(3)在(2)的条件下,当x∈[e,e2]时,求f(x)的最大值和最小值.

答案

(1)求导得f'(x)=2(x-a)lnx+

(x-a)2
x
=(x-a)(2ln x+1-
a
x
).

因为x=e是f(x)的极值点,所以f'(e)=(e-a)(3-

a
e
)=0,解得a=e或a=3e,经检验,a=3e,符合题意.(要有检验过程)

(2)f'(x)=2(x-a)lnx+

(x-a)2
x

当x=e时,f'(e)=2(e-a)+

(e-a)2
e
,f(e)=(e-a)2lne=(e-a)2

所以曲线y=f(x)在x=e处的切线方程为y-(e-a)2=[2(e-a)+

(e-a)2
e
](x-e),

切线与x轴、y轴的交点坐标分别为(

2e2
3e-a
,0),(0,-2e(e-a)),

∴所求面积为

1
2
×|
2e2
3e-a
|×|-2e(e-a)|=2e3

解之得,a=2e.

(3)在(2)的条件a=2e下,

f(x)=(x-2e)2lnx,f'(x)=2(x-2e)lnx+

(x-2e)2
x

对于x∈[e,2e],有f'(x)<0,∴f(x)在区间[e,2e]上为减函数.

对于x∈[2e,e2],有f'(x)>0,∴f(x)在区间[2e,e2]上为增函数.

f(x)max=f(e2)=2e2(e-2)2,f(x)min=f(2e)=0

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