设函数f(x)=x2+ax-lnx.(Ⅰ)若a=1,试求函数f(x)的极小值;(Ⅱ)求经过坐标原点0的曲线y=f(x)的
设函数f(x)=x2+ax-lnx.(Ⅰ)若a=1,试求函数f(x)的极小值;(Ⅱ)求经过坐标原点0的曲线y=f(x)的切线方程;(Ⅲ)令g(x)=f(x)ex,若函数g...
设函数f(x)=x2+ax-lnx.(Ⅰ)若a=1,试求函数f(x)的极小值;(Ⅱ)求经过坐标原点0的曲线y=f(x)的切线方程;(Ⅲ)令g(x)=f(x)ex,若函数g(x)在区间(0,1]上是减函数,求a的取值范围.
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(Ⅰ)a=1时,f(x)=x2+x-lnx.x∈(0,+∞)
∴f′(x)=2x+1-
=
.
令f′(x)=0,解得x=
,
当0<x<
,时,f′(x)>0,当x>
时f′(x)<0,
∴f(x) 在x=
处取得极小值
+ln2;
(Ⅱ)设切点为M(t,f(t)),f′(x)=2x+a-
;
切线的斜率k=2t+a-
,又切线过原点,
∴k=
故
=2t+a-
,
即t2+at-lnt=2t2+at-1,
∴t2+lnt-1=0,
t=1满足方程t2+lnt-1=0,设h(t)=t2+lnt-1,
∴h′(t)=2t+
,
∴h′(t)=2t+
>0.h(t)在(0.+∞)递增,且 h(1)=0,方程t2+lnt-1=0有唯一解t=1.切点的横坐标为1; 切点为(1,1+a),
∴k=a+1,
所以所求切线方程为y=(a+1)x;
(Ⅲ)g′(x)=
,若函数g(x)在区间(0,1]上是减函数,
则?x∈(0,1],g′(x)≤0,
即f′(x)≤f(x),
所以x2-2x+
-lnx+a(x-1)≥0,
设F(x)=x2-2x+
-lnx+a(x-1),
∴F′(x)=2x-2-
-
+a=
-2+a,
若a≤2,则F′(x)≤0,F(x)在(0,1]递减,F(x)≥F(1)=0
即不等式f′(x)≤f(x),?x∈(0,1]恒成立
若a>2,设G(x)=2x-2-
-
,
∴G′(x)=2+
∴f′(x)=2x+1-
1 |
x |
(2x?1)(x+1) |
x |
令f′(x)=0,解得x=
1 |
2 |
当0<x<
1 |
2 |
1 |
2 |
∴f(x) 在x=
1 |
2 |
3 |
4 |
(Ⅱ)设切点为M(t,f(t)),f′(x)=2x+a-
1 |
x |
切线的斜率k=2t+a-
1 |
t |
∴k=
f(t) |
t |
故
f(t) |
t |
1 |
t |
即t2+at-lnt=2t2+at-1,
∴t2+lnt-1=0,
t=1满足方程t2+lnt-1=0,设h(t)=t2+lnt-1,
∴h′(t)=2t+
1 |
t |
∴h′(t)=2t+
1 |
t |
∴k=a+1,
所以所求切线方程为y=(a+1)x;
(Ⅲ)g′(x)=
f′(x)?f(x) |
ex |
则?x∈(0,1],g′(x)≤0,
即f′(x)≤f(x),
所以x2-2x+
1 |
x |
设F(x)=x2-2x+
1 |
x |
∴F′(x)=2x-2-
1 |
x2 |
1 |
x |
(1?x)(2x2+2x+1) |
x2 |
若a≤2,则F′(x)≤0,F(x)在(0,1]递减,F(x)≥F(1)=0
即不等式f′(x)≤f(x),?x∈(0,1]恒成立
若a>2,设G(x)=2x-2-
1 |
x2 |
1 |
x |
∴G′(x)=2+
2 |
x
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