設(shè)函數(shù)f(x)=x2-2acos[(k-1)π]lnx (k∈N*,a∈R).
(1)若k=2011,a=1,求函數(shù)f(x)的最小值;
(2)若k是偶數(shù),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.
解:(1)因為k=2011,a=1,所以f(x)=x
2-2lnx,f′(x)=
,
由f′(x)>0得x=1,且當(dāng)x>1時,f′(x)>0,f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù);
當(dāng)x<1時,f′(x)<0,f(x)在(0,1)上是減函數(shù).
故f(x)
min=f(1)=1.(5分)
(2)當(dāng)k是偶數(shù)時,f(x)=x
2-2alnx,f′(x)=
,
所以當(dāng)a>0時,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù);(9分)
當(dāng)a<0時,由f′(x)=0得x=
,且當(dāng)x>
時,f′(x)>0,當(dāng)x<
時,f′(x)<0,
所以f(x)在(0,
)上是減函數(shù),f(x)在(
,+∞)上是增函數(shù).(13分)
綜上可得當(dāng)a>0時,f(x)的增區(qū)間為(0,+∞);當(dāng)a<0時,f(x)的減區(qū)間為(0,
),增區(qū)間為(
,+∞).(14分)
分析:(1)求導(dǎo)函數(shù),確定函數(shù)的單調(diào)性,從而可得函數(shù)的最小值;
(2)當(dāng)k是偶數(shù)時,f(x)=x
2-2alnx,求導(dǎo)函數(shù),對a進(jìn)行分類討論:當(dāng)a>0時,f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù);當(dāng)a<0時,利用導(dǎo)數(shù)的正負(fù)可得結(jié)論.
點評:本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的單調(diào)性與最值,考查分類討論的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.