已知函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ

2024-12-29 22:19:50
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回答1:

(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x2-3x+lnx,f′(x)=2x-3+

1
x

因为f′(1)=0,f(1)=-2,所以切线方程是y=-2;
(Ⅱ)函数f(x)=ax2-(a+2)x+lnx的定义域是(0,+∞).
当a>0时,f′(x)=
2ax2?(a+2)x+1
x
(x>0)
令f′(x)=0,可得x=
1
2
或x=
1
a

当0<
1
a
≤1,即a≥1时,f(x)在[1,e]上单调递增,所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(1)=-2;
当1<
1
a
<e时,f(x)在[1,e]上的最小值是f(
1
a
)=-1-
1
a
+ln
1
a

1
a
≥e时,f(x)在(1,e)上单调递减,
所以f(x)在[1,e]上的最小值是f(e)=ae2-(a+2)e+1;
(Ⅲ)设g(x)=f(x)+2x,则g(x)=ax2-ax+lnx,
只要g(x)在(0,+∞)上单调递增即可
而g′(x)=
2ax2?ax+1
x

当a=0时,g′(x)=
1
x
>0,此时g(x)在(0,+∞)上单调递增;
当a≠0时,只需g′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,因为x∈(0,+∞),只要2ax2-ax+1≥0,
则需要a>0,对于函数y=2ax2-ax+1,过定点(0,1),对称轴x=
1
4
>0,只需△=a2-8a≤0,
即0<a≤8.
综上0≤a≤8.