已知函数f(x)=ax--3ln x,其中a为常数. (1)当函数f(x)图象在点处的

已知函数f(x)ax3ln x,其中a为常数.

(1)当函数f(x)图象在点处的切线的斜率为1时,求函数f(x)上的最小值;

(2)若函数f(x)在区间(0,+∞)上既有极大值又有极小值,求a的取值范围;

(3)(1)的条件下,过点P(1,-4)作函数F(x)x2[f(x)3ln x3]图象的切线,试问这样的切线有几条?并求出这些切线方程.

答案

解:(1)由题可知f′(x)af1,解得a1.

f(x)x3ln xf ′(x)

f ′(x)0,得x2.

于是可得下表:

x

2

(2,3)

3

f ′(x)

 

0

f(x)

 

13ln 2

于是可得:f(x)minf(2)13ln 2.

(2)f ′(x) (x>0)

由题可得方程ax23x20有两个不等的正实根,不妨设这两个根为x1x2,并令h(x)ax23x2

解得0<a<.

(3)(1)f(x)x3ln x,故F(x)x33x22x(x>0)F′(x)3x26x2(x>0)

设切点为T(x0y0),由于点P在函数F(x)的图象上,

当切点T不与点P(1,-4)重合,即当x0≠1时,

由于切线过点P(1,-4),则3x6x02

所以x3x2x04(x01)(3x6x02)

化简得x3x3x010

(x01)30,解得x01(舍去)

当切点T与点P(1,-4)重合,即x01时,

则切线的斜率kF′(1)=-5,于是切线方程为5xy10.

综上所述,满足条件的切线只有一条,其方程为5xy10.

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