导数有零点,且导数在零点左邻域<0,且在右邻域>0,那么这个零点就是原函数的极小值点。
f'(x)=a/x -x + b=0,
所以极小值点要存在,必须 b^2+4a>0,所以 a<0
解得极小值点为 x0=[b-sqrt(b^2+4a)]/2
又f(x)定义域为 x>0,所以 b>0
当 a 固定时,可以看出f(x)的极小值随 b 增大而增大,所以 b 趋于 sqrt(-4a) 时f(x)的极小值趋于最小,所以
f(x0)>f(sqrt(-4a)/2)≥0
a≥-e^3
“f(x)的极小值随 b 增大而增大”可以直观地看,a固定时 y=alnx-0.5x^2 是个单调减函数,加上一个y=bx之后,会在y轴与直线y=bx之间被向上挤弯。显然b越大,向上弯得越厉害,转折点也越高。
或者简单证明:设 f1(x)=alnx-0.5x^2+b1x,f2(x)=alnx-0.5x^2+b2x,
且b1<b2,f1的极小值点为 x1,f2的为 x2,
容易看出 x2<x1;所以
f2(x2)>f1(x2)>f1(x1)
可以取等号,因为设 f1(x)=alnx - 0.5*x^2 + sqrt(-4a)x,显然 f1(x) 是单调减函数。
且有 f1[sqrt(-4a)/2]=0
对任意 b>sqrt(-4a),存在极小值且有 x0<sqrt(-4a)/2,
f(x0)=f1(x0)+[b-sqrt(-4a)]*x0 > f1(x0) > f1[sqrt(-4a)/2]=0
【 在 Lispboreme 的大作中提到: 】
: x[upload=1][/upload]
: 怎么证明最小值能取到
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修改:laofu FROM 120.229.69.*
FROM 120.229.69.*