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17导数及其应用★★★☆☆
设 f(x)=a(x−5)2+6ln⁡xf(x) = a(x - 5)^2 + 6\ln x,其中 a∈Ra \in \mathbf{R},曲线 y=f(x)y = f(x) 在点 (1,f(1))(1, f(1)) 处的切线与 yy 轴相交于点 (0,6)(0, 6).
(1) 确定 aa 的值; (2) 求函数 f(x)f(x) 的单调区间与极值.
\begin{solution} 函数的定义域为 x>0x>0,且 f(1)=16af(1)=16a,f′(x)=2a(x−5)+6xf'(x)=2a(x-5)+\frac{6}{x},f′(1)=6−8af'(1)=6-8a. 曲线在 (1,f(1))(1,f(1)) 处的切线方程为 y=f(1)+f′(1)(x−1)y=f(1)+f'(1)(x-1),所以它在 yy 轴上的截距为 f(1)−f′(1)f(1)-f'(1). 由题意,
16a−(6−8a)=616a-(6-8a)=6
解得 a=12a=\frac{1}{2}. 此时
f′(x)=x−5+6x=(x−2)(x−3)xf'(x)=x-5+\frac{6}{x}=\frac{(x-2)(x-3)}{x}
因为 x>0x>0,所以当 0<x<20<x<2 或 x>3x>3 时 f′(x)>0f'(x)>0,当 2<x<32<x<3 时 f′(x)<0f'(x)<0. 因此,f(x)f(x) 在 (0,2)(0,2) 和 (3,+∞)(3,+\infty) 上单调递增,在 (2,3)(2,3) 上单调递减. 又 f(2)=92+6ln⁡2f(2)=\frac{9}{2}+6\ln 2,f(3)=2+6ln⁡3f(3)=2+6\ln 3. 所以 x=2x=2 时取得极大值 92+6ln⁡2\frac{9}{2}+6\ln 2,x=3x=3 时取得极小值 2+6ln⁡32+6\ln 3. \end{solution}

2013 · 重庆 · 理 · 第 17 题 · 解答题

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