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若函数f(x)=x(lnx-a)(a为实常数).(1)当a=0时,求函数f(x)在x=1处的切线方程;(2)设g(x)=|f(x)|.①求函数g(x)的单调区间;②若函数h(x)=1g(x)的定义域为[1,e2],求函数h(
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若函数f(x)=x(lnx-a)(a为实常数).
(1)当a=0时,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
(2)设g(x)=|f(x)|.
①求函数g(x)的单调区间;
②若函数h(x)=
的定义域为[1,e2],求函数h(x)的最小值m(a).
(1)当a=0时,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
(2)设g(x)=|f(x)|.
①求函数g(x)的单调区间;
②若函数h(x)=
1 |
g(x) |
▼优质解答
答案和解析
(1)当a=0时,f(x)=xlnx,f′(x)=lnx+1,
∴k=f′(1)=1,
又当x=1时,y=0,
∴切点为(1,0),
∴函数f(x)在x=1处的切线方程为y=x-1;
(2)∵g(x)=|f(x)|=|x(lnx-a)|=x|lnx-a|=
,
①当x≥ea时,g′(x)=lnx+1-a>0恒成立,
∴x∈(ea,+∞)时,函数g(x)为增函数;
当x<ea时,g′(x)=a-1-lnx,令g′(x)=a-1-lnx>0,得0<x<ea-1,
令g′(x)=a-1-lnx<0,得x>ea-1,
∴函数g(x)的单调增区间为(ea,+∞),(0,ea-1);单调减区间为(ea-1,ea);
②当x∈[1,e2]时,lnx∈[0,2],
∵h(x)=
=
的定义域为[1,e2],
∴a>2或a<0,
(i)当a<0时,ea<1,
∴函数g(x)在[1,e2]上单调递增,则g(x)的最大值为(2-a)e2,
∴h(x)在区间[1,e2]上的最小值为m(a)=
;
(ii)当2<a<3时,e2<ea,且1<ea-1<e2,
∴函数g(x)在[1,ea-1)上单调递增,在(ea-1,e2]上单调递减,则g(x)的最大值为ea-1,
∴h(x)在区间[1,e2]上的最小值为m(a)=
;
(iii)当a≥3时,ea-1>e2,
∴函数g(x)在[1,e2]上单调递增,则g(x)的最大值为(a-2)e2,
∴h(x)在区间[1,e2]上的最小值为m(a)=
.
综上所述,函数h(x)的最小值m(a)=
∴k=f′(1)=1,
又当x=1时,y=0,
∴切点为(1,0),
∴函数f(x)在x=1处的切线方程为y=x-1;
(2)∵g(x)=|f(x)|=|x(lnx-a)|=x|lnx-a|=
|
①当x≥ea时,g′(x)=lnx+1-a>0恒成立,
∴x∈(ea,+∞)时,函数g(x)为增函数;
当x<ea时,g′(x)=a-1-lnx,令g′(x)=a-1-lnx>0,得0<x<ea-1,
令g′(x)=a-1-lnx<0,得x>ea-1,
∴函数g(x)的单调增区间为(ea,+∞),(0,ea-1);单调减区间为(ea-1,ea);
②当x∈[1,e2]时,lnx∈[0,2],
∵h(x)=
1 |
g(x) |
1 |
x|lnx−a| |
∴a>2或a<0,
(i)当a<0时,ea<1,
∴函数g(x)在[1,e2]上单调递增,则g(x)的最大值为(2-a)e2,
∴h(x)在区间[1,e2]上的最小值为m(a)=
1 |
(2−a)e2 |
(ii)当2<a<3时,e2<ea,且1<ea-1<e2,
∴函数g(x)在[1,ea-1)上单调递增,在(ea-1,e2]上单调递减,则g(x)的最大值为ea-1,
∴h(x)在区间[1,e2]上的最小值为m(a)=
1 |
ea−1 |
(iii)当a≥3时,ea-1>e2,
∴函数g(x)在[1,e2]上单调递增,则g(x)的最大值为(a-2)e2,
∴h(x)在区间[1,e2]上的最小值为m(a)=
1 |
(a−2)e2 |
综上所述,函数h(x)的最小值m(a)=
|
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