每日一题[653]带发修行

已知函数$f(x)=a\ln x-\dfrac 12x^2+bx$存在极小值,且对于$b$的所有可能取值,$f(x)$的极小值恒大于$0$,则$a$的最小值为_______.


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分析与解 根据题意,$f(x)$的导函数$$f'(x)=\dfrac{-x^2+bx+a}{x},$$设函数$f(x)$的极小值点为$x=m$,则$-m^2+bm+a=0$,且$0<m<\sqrt{-a}$.于是$f(x)$的极小值$$\varphi(m)=a\ln m-\dfrac 12m^2+bm=a\ln m+\dfrac 12m^2-a,$$而$\varphi(m)$的导函数$$\varphi'(m)=\dfrac{a}{m}+m<0,$$于是$\varphi(m)$满足$$\varphi(\sqrt{-a})=a\ln \sqrt{-a}-\dfrac 32a\geqslant 0,$$解得$a\geqslant -{\rm e}^3$,因此$a$的最小值为$-{\rm e}^3$.

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