设函数f(x)=lnx+ax(a∈R).

设函数f(x)=lnx+ax(a∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若x•f(x)≤a对任意x≥1恒成立,求实数a的取值范围.
songdm2004 1年前 已收到1个回答 举报

双鱼爱水瓶 春芽

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解题思路:(Ⅰ)先求出f′(x)=[1+ax/x],x>0,讨论当a≥0时,当a<0时的情况,从而求出单调区间;
(Ⅱ)x•f(x)≤a对任意x≥1恒成立⇔f(x)-[a/x]≤0对x≥1恒成立.令g(x)=f(x)-[a/x],x≥1,则g(1)=0,g′(x)=
ax2+x+a
x2
,令h(x)=ax2+x+a,x≥1,讨论当a≥0时,当a<0时的情况,综合得出a的范围.

(Ⅰ)f′(x)=[1+ax/x],x>0,
当a≥0时,f′(x)>0,
所以f(x)的单调递增区间为(0,+∞),无单调递减区间.
当a<0时,令f′(x)>0,得0<x<-[1/a],令f′(x)<0,得x>-[1/a],
所以f(x)的单调递增区间为(0,-[1/a]),单调递减区间为(-[1/a],+∞).
(Ⅱ)x•f(x)≤a对任意x≥1恒成立⇔f(x)-[a/x]≤0对x≥1恒成立.
令g(x)=f(x)-[a/x],x≥1,则g(1)=0,g′(x)=
ax2+x+a
x2,
令h(x)=ax2+x+a,x≥1,
当a≥0时,g′(x)≥0,g(x)在[1,+∞)单调递增,故g(x)≥g(1)=0,不符合.
当a<0时,h(x)的对称轴方程为x=-[1/2a]>0,
i.若-[1/2a]≤1,即a≤-[1/2],此时h(1)=1+2a≤0,即h(x)≤0,则g′(x)≤0对于x≥1恒成立,即g(x)在[1,+∞)单调递减,故g(x)≤g(1)=0,符合.
ii.若-[1/2a]>1,即-[1/2]<a<0,此时h(1)=1+2a>0,此时h(x)必有两个零点x1,x2
则x1•x2=1,不妨设x1<x2,则h(x)在(1,x2)恒大于零,即g(x)在(1,x2)恒成立
即g(x)在[1,x2)单调递增,故当x∈(1,x2),g(x)≥g(1)=0,不符合.
综述所述 a的取值范围为(-∞,-[1/2]].

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题主要考查函数的单调性、导数的运算法则、导数应用、恒成立问题等基础知识,同时考查抽象概括、推理论证能力.

1年前

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