问题 解答题

已知函数f(x)=x2-alnx.

(Ⅰ)当x=1时f(x)取得极值,求函数的单调区间;

(Ⅱ)当x∈[1,2]时,求函数f(x)的最小值.

答案

(I)f′(x)=2x-

a
x

∵f'(1)=0,∴a=2,

f(x)=x2-2lnx,f′(x)=2x-

2
x

f'(x)>0,即x>1时,函数f(x)=x2-2lnx单调递增;

f'(x)<0,即0<x<1时,函数f(x)=x2-2lnx单调递减.

综上:函数f(x)=x2-2lnx的单调递增区间为(1,+∞);

函数f(x)=x2-2lnx的单调递减区间为(0,1)

(II)f′(x)=2x-

a
x
=
(2x2-a)
x

当a≤0时,x∈[1,2],f'(x)>0,函数递增

∴当x=1时f(x)有最小值,并且最小值为1

当a>0时,

(1)当0<a≤2时,函数在[1,2]上递增,所以当x=1时f(x)有最小值,并且最小值为4

(2)当2<a<8时,函数在[1,

2a
2
]上递减,在[
2a
2
,2]上递增;

所以当x=

2a
2
时f(x)有最小值,并且最小值为
a-aln
a
2
2

(3)当8≤a,函数在[1,2]上递减,所以当x=2时f(x)有最小值,并且最小值为(4-aln2)

单项选择题
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