已知函数f(x)=x2-4x+(2-a)lnx,(a∈R,a≠0).(1)当a=8时,求函数f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)在区间[e,e2]上的最小值
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已知函数f(x)=x2-4x+(2-a)lnx,(a∈R,a≠0). (1)当a=8时,求函数f(x)的单调区间; (2)求函数f(x)在区间[e,e2]上的最小值. |
答案
(1)f(x)=x2-4x-6lnx,f"(x)=2x-4-=,(2分) 由f"(x)>0得(x+1)(x-3)>0, 解得x>3或x<-1. 注意到x>0,所以函数f(x)的单调递增区间是(3,+∞). 由f"(x)<0得(x+1)(x-3)<0, 解得-1<x<3, 注意到x>0,所以函数f(x)的单调递减区间是(0,3). 综上所述,函数f(x)的单调递增区间是(3,+∞),单调递减区间是(0,3).(6分) (2)当x∈[e,e2]时,f(x)=x2-4x+(2-a)lnx, 所以f"(x)=2x-4+=, 设g(x)=2x2-4x+2-a. ①当a≤0时,有△=16-4×2(2-a)=8a≤0 所以f"(x)≥0,f(x)在[e,e2]上单调递增. 所以f(x)min=f(e)=e2-4e+2-a(8分) ②当a>0时,△=16-4×2(2-a)=8a>0, 令f"(x)>0,即2x2-4x+2-a>0,解得x>1+或x<1-(舍); 令f"(x)<0,即2x2-4x+2-a<0,解得1-<x<1+. 10若1+≥e2,即a≥2(e2-1)2时,f(x)在区间[e,e2]单调递减, 所以f(x)min=f(e2)=e4-4e2+4-2a. 20若e<1+<e2,即2(e-1)2<a<2(e2-1)2时,f(x)在区间[e,1+]上单调递减, 在区间[1+,e2]上单调递增,所以f(x)min=f(1+)=--3+(2-a)ln(1+). 30若1+≤e,即0<a≤2(e-1)2时,f(x)在区间[e,e2]单调递增, 所以f(x)min=f(e)=e2-4e+2-a.(14分) 综上所述, 当a≥2(e2-1)2时,f(x)min=e4-4e2+4-2a; 当2(e-1)2<a<2(e2-1)2时,f(x)min=--3+(2-a)ln(1+); 当a≤2(e-1)2时,f(x)min=e2-4e+2-a.(16分) |
举一反三
函数y=x4-4x+3在区间[-2,3]上的最大值为______. |
已知函数f(x)= (Ⅰ)求f(x)在[-1,e](e为自然对数的底数)上的最大值; (Ⅱ)对任意给定的正实数a,曲线y=f(x)上是否存在两点P,Q,使得POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上? |
已知函数f(x)=ax+lnx,a∈R. (I)当a=-1时,求f(x)的最大值; (II)对f(x)图象上的任意不同两点P1(x1,x2),P(x2,y2)(0<x1<x2),证明f(x)图象上存在点P0(x0,y0),满足x1<x0<x2,且f(x)图象上以P0为切点的切线与直线P1P2平等; (III)当a=时,设正项数列{an}满足:an+1=f"(an)(n∈N*),若数列{a2n}是递减数列,求a1的取值范围. |
一火车锅炉每小时消耗煤的费用与火车行驶的速度的立方成正比,已知当速度为每小时20千米时,每小时消耗的煤的费用为40元;火车行驶的其它费用为每小时200元,则火车行驶的速度为______(千米/小时)时,火车从甲城开往乙城的总费用最省(已知甲、乙两城距离为a千米,且火车最高速度为每小时100千米). |
如果对于任意的正实数x,不等式x+≥1恒成立,则a的取值范围是______. |
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