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已知函数f(x)=ax2-1nx,x∈(0,e],其中e是自然对数的底数,a∈R.

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/09/23 17:17:31
已知函数f(x)=ax2-1nx,x∈(0,e],其中e是自然对数的底数,a∈R.
(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间与极值;
(2)对于任意的x∈(0,e],f(x)≥3恒成立,求实数a的取值范围.
已知函数f(x)=ax2-1nx,x∈(0,e],其中e是自然对数的底数,a∈R.
(1)当a=1时,f′(x)=
2x2−1
x,
x∈(0,

2
2)时,f(x)单调递减,x∈(

2
2,e)时,f(x)单调递增,
所以x=

2
2时,f(x)极小值=f(

2
2)=
1
2+
1
2ln2;
(2)任意的x∈(0,e],f(x)≥3恒成立,等价于f(x)min≥3,
f′(x)=
2ax2−1
x,x∈(0,e],
①a≤0时,f′(x)<0,f(x)在(0,e)递减,f(x)min=f(e)=ae2-1≥3,∴a≥
4
e2,不符合题意;
②a>0时,f′(x)=
2ax2−1
x=0,得x=±

1
2a.


1
2a≥e,即a≤
1
2e2,则f'(x)≤0,f(x)在(0,e]递减,fmin(x)=f(e)所以f(e)=ae2−1≥3⇒a≥
4
e2,所以a无解.            (12分)


1
2a<e,即a>
1
2e2时,当x∈(0,

1
2a)时f(x)单调递减;当x∈(

1
2a,e)时f(x)单调递增.
所以fmin(x)=f(

1
2a)=
1
2+
1
2ln2a,
1
2+
1
2ln2a≥3,解得a≥
e5
2,
所以a≥
e5
2(15分)