已知函數(shù)f(x)=x2+lnx-ax.
(Ⅰ)當(dāng)a=3時(shí),求f(x)的單調(diào)增區(qū)間;
(Ⅱ)若f(x)在(0,1)上是增函數(shù),求a得取值范圍;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的結(jié)論下,設(shè)g(x)=x2+|x-a|,(1≤x≤3),求函數(shù)g(x)的最小值.
【答案】
分析:(Ⅰ)求單調(diào)增區(qū)間,先求導(dǎo),令導(dǎo)函數(shù)大于等于0即可.(Ⅱ)已知f(x)在區(qū)間(0,1)上是增函數(shù),即f′(x)≥0在區(qū)間(0,1)上恒成立,然后用分離參數(shù)求最值即可.
(Ⅲ)去絕對(duì)值符號(hào),轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在定區(qū)間上求最值問題,對(duì)對(duì)稱軸討論.
解答:解:(Ⅰ)當(dāng)a=3時(shí),f(x)=x
2+lnx-3x;
∴
由f′(x)>0得,
;
故所求f(x)的單調(diào)增區(qū)間為
(Ⅱ)
.
∵f(x)在(0,1)上是增函數(shù),
∴
在(0,1)上恒成立,即
恒成立.
∵
(當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí)取等號(hào)).
所以
.
當(dāng)
時(shí),易知f(x)在(0,1)上也是增函數(shù),
所以
.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知
當(dāng)a≤1時(shí),g(x)=x
2+x-a在區(qū)間[1,3]上是增函數(shù)
所以g(x)的最小值為g(1)=2-a.
當(dāng)
時(shí),
因?yàn)楹瘮?shù)g(x)在區(qū)間[a,3]上是增函數(shù),在區(qū)間[1,a]上也是增函數(shù),
所以g(x)在[1,3]上為增函數(shù),
所以g(x)的最小值為g(1)=a.
所以,當(dāng)a≤1時(shí),g(x)的最小值為2-a;
當(dāng)
時(shí),g(x)的最小值為a.
點(diǎn)評(píng):此題是難題.考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和二次函數(shù)在定區(qū)間上的最值問題,體現(xiàn)了分類討論和轉(zhuǎn)化的思想方法,考查了學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)分析解決問題的能力.