已知函数f(x)=lnx+a/x. (1)讨论函数f(x)的单调区间; (2)若函数f(x)在[1,e]上的最小值是3/2,求a的值.
问题描述:
已知函数f(x)=lnx+
.a x
(1)讨论函数f(x)的单调区间;
(2)若函数f(x)在[1,e]上的最小值是
,求a的值. 3 2
答
函数f(x)=lnx+
的定义域为(0,+∞),f′(x)=a x
−1 x
=a x2
…(1分)x−a x2
(1)当a≤0时,∴f'(x)≥0故函数在其定义域(0,+∞)上是单调递增的. …(3分)
当a>0时,函数在(0,a)上是单调递减的,在(a,+∞)上是单调递减的…(5分)
(2)在[1,e]上,分别进行讨论.
①当a<1时,f'(0)>0,函数f(x)单调递增,其最小值为f(1)=a<1,这与函数f(x)在[1,e]上的最小值是
矛盾,所以不成立.3 2
②当a=1时,函数f(x)单调递增,其最小值为f(1)=1,函数f(x)在[1,e]上的最小值是
矛盾,所以不成立.3 2
③当1<a<e,函数f(x)在[1,a]上f'(x)<0,函数单调递减,在(a,e)上有f'(x)>0,此时喊得单调递增,
所以函数f(x)满足最小值为f(a)=lna+1=
,3 2
解得a=
.
e
④当a=e时,函数f(x)在[1,a]上f'(x)<0,函数单调递减,其最小值为f(e)=2,与条件矛盾.
⑤当a>e时,函数f(x)在[1,e]上f'(x)<0,函数单调递减,其最小值为f(e)=1+
>2,与条件矛盾.a e
综上所述,a=
.
e