已知f(x)=(lnx)-a/x,若函数f(x)在[1,e]上的最小值为2,求实数a的值

问题描述:

已知f(x)=(lnx)-a/x,若函数f(x)在[1,e]上的最小值为2,求实数a的值

f(x)=(lnx)-a/x
f(x)在[1,e]上的最小值为2,也即x∈[1.e]时有f(x)≥2。若a≥0,当x∈[1,e]时f(x)=(lnx)-a/x为增函数,则f(x)≤f(e)=1-a/e≤1,与f(x)≥2矛盾。故af'(x)=1/x+a/x^2
令f'(x)=0,解得x=-a
f''(x)=-1/x^2-2a/x^3=-(x+2a)/x^3
则f''(-a)=-a/x^3>0。
f(x)的最小值要么取在区间端点上,要么取在驻点上(即x=-a)。
如果f(1)=2,则2=ln1-a/1,得a=-2。此时f(e)=lne-(-2)/e=1+2/e如果f(e)=2,则2=lne-a/e,得a=-e。此时f(1)=ln1-(-e)=e>2。又f(-a)=f(e)=2,故f(x)的最小值就是2。所以a=-e满足题意。
如果f(-a)=2,则2=ln(-a)-a/(-a)=ln(-a)+1,也得到a=-e。与前述情况完全一样,也满足题意。
故a=-e。

f '(x)=1/x+a²/x=(a+x)/x²
令 f ‘(x)=0==>x=-a
f ‘(x)>0==>x>-a
f ‘(x)xa=-e矛盾!
2)
当1≤-aa=-e ,不满足条件;
3)
当-a≥e时,即a≥-e时,
函数在[1,e]上单调增,
2=f(e)==>a=-e 满足条件;
综合可知
a的值为:-2,e