已知a>0,函數f(x)=ln(2-x)+ax.
(1)設曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線為l,若l與圓(x+1)2+y2=1相切,求a的值;
(2)求函數f(x)的單調區間;
(3)求函數f(x)在[0,1]上的最小值.
分析:(1)求出函數的導函數,求出f′(1)即切線的斜率,求出f(1),利用點斜式寫出直線的方程,利用圓心到直線的距離等于半徑流程方程求出a的值.
(2)令f′(x)>0求出x的范圍寫出區間形式即為單調遞增區間;令f′(x)<0求出x的范圍寫出區間形式即為單調遞減區間.
(3)由(2),求出函數的極值及區間的端點值,比較極值與端點值選出最值.
解答:解:(1)依題意有x<2,
f′(x)=a+(1分)
過點(1,f(1))的直線斜率為a-1,所以過(1,a)點的直線方程為y-a=(a-1)(x-1)(2分)
又已知圓的圓心為(-1,0),半徑為1
∴
=1,解得a=1(3分)
(2)
f′(x)==a[x-(2-)]•當a>0時,
2-<2(5分)
令f′(x)>0,解得
x<2-,令f′(x)<0,解得
2-<x<2所以f(x)的增區間為
(-∞,2-),減區間是
(2-,2)(7分)
(3)當
2-≤0,即
0<a≤時,f(x)在[0,1]上是減函數所以f(x)的最小值為f(1)=a(9分)
當
0<2-<1即
<a<1時f(x)在
(0,2-)上是增函數,在
(2-,1)是減函數所以需要比較f(0)=ln2和
f(1)=a兩個值的大小(11分)
因為
e<3<2<e,所以
<ln<ln2<lne=1∴當
<a<ln2時最小值為a,當ln2≤a<1時,最小值為ln2(12分)
當
2-≥1,即a≥1時,f(x)在[0,1]上是增函數
所以最小值為ln2.
綜上,當0<a<ln2時,f(x)為最小值為a
當a≥ln2時,f(x)的最小值為ln2(14分)
點評:求函數的最值時,一般先利用導數求出函數的極值,再求出區間端點值,從中比較出最值.