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【高考数学】解题能力提升, 每日一题: 第371题

 稳上本科 2020-09-21

已知函数f(x)=x2+ax﹣lnx+1(a∈R),g(x)=x2﹣1

(Ⅰ)当a=﹣1时,求函数y=f(x)的单调区间;

(Ⅱ)设函数m(x)=f(x)﹣g(x),当x∈(0,e2]时,是否存在实数a,使得函数y=m(x)的最小值为4?若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由.

解:(1)当a=﹣1时,f(x)=x2﹣x﹣lnx+1,

f'(x)=2x﹣1﹣1/x=(x﹣1)(2x+1)/x,

当x>1时,f'(x)>0,f(x)递增;

当0<x<1时,f'(x)<0,f(x)递减;

∴f(x)的递增区间为(1,+∞),单调减区间为(0,1);

(Ⅱ)m(x)=f(x)﹣g(x)

=x2+ax﹣lnx+1﹣x2+1

=ax﹣lnx+2,

假设存在实数a,使得函数y=m(x)的最小值为4,

m'(x)=(ax﹣1)/x,

当a=0时,m'(x)<0,m(x)递减,

∴函数的最小值为m(e2)=4,解得a=4/e2(舍去),

当a<0时,m'(x)<0,m(x)递减,

∴函数的最小值为m(e2)=4,解得a=4/e2(舍去),

0<a≤1/e2时,m'(x)<0,m(x)递减,

∴函数的最小值为m(e2)=4,解得a=4/e2(舍去),

当a>1/e2时,m'(x)>0,m(x)递增,

∴函数的最小值为m(1/a)=1+lna+2=4,解得a=e满足题意,

综上可知存在实数a=e,使得函数y=m(x)的最小值为4.

考点分析;

利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

题干分析:

(1)代入a值,求出导函数,利用导函数的正负判断函数的单调性;

(Ⅱ)求出m(x)=ax﹣lnx+2,假设存在实数a,使得函数y=m(x)的最小值为4,利用导函数,分别讨论参数a,求出函数的最小值判断是否满足题意,得出a的值.

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