已知函数f(x)=[a+lnx/x],且f(x)+g(x)=(x+1)lnxx,

已知函数f(x)=[a+lnx/x],且f(x)+g(x)=
(x+1)lnx
x

(1)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,求实数a的取值范围;
(2)若函数g(x)在[1,e]上的最小值为[3/2],求实数a的值.
stonecl6840 1年前 已收到1个回答 举报

bbc989 春芽

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解题思路:(1)函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数⇔f(x)=
1−(a+lnx)
x
≤0在区间[1,+∞)上恒成立⇔a≥1-lnx在区间[1,+∞)上恒成立,⇔a≥[1-lnx]max,在区间[1,+∞)上.利用其单调性解出即可.
(2)g(x)=
(x+1)lnx
x
a+lnx
x
=lnx-[a/x].(x>0).可得g(x)=
1
x
+
a
x2
x+a
x2
.对a分类讨论:①当a≥0时,②当a<0时,当-a<1时;当-a>e时,即a<-e;当1≤-a≤e时,利用其单调性求出即可.

(1)∵函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,∴f′(x)=
1−(a+lnx)
x≤0在区间[1,+∞)上恒成立,
∴a≥1-lnx在区间[1,+∞)上恒成立,
等价于a≥[1-lnx]max,在区间[1,+∞)上.
∵1-lnx在区间[1,+∞)上单调递减,
∴[1-lnx]max=1-ln1=1,∴a≥1.
即实数a的取值范围为[1,+∞);
(2)g(x)=
(x+1)lnx
x−
a+lnx
x=lnx-[a/x].(x>0).
g′(x)=
1
x+
a
x2=
x+a
x2.
①当a≥0时,g(x)在(0,+∞)上单调递增,在[1,e]上单调递增,
∴g(x)min=g(1)=-a=[3/2],解得a=−
3
2,应舍去.
②当a<0时,g(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.
当-a<1时,即-1<a<0,g(x)在[1,e]上单调递增,g(x)min=g(1)=−a=
3
2,解得a=-[3/2],应舍去.
当-a>e时,即a<-e,g(x)在[1,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=1−
a
e=
3
2,解得a=-[e/2],应舍去.
当1≤-a≤e时,即-e≤a≤-1,g(x)在[1,-a]上单调递减,在(-a,e)单调递增,
∴g(x)min=g(-a)=ln(-a)+1=[3/2],解得a=-
e.
综上所述,a=−
e.

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

考点点评: 熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值与最值、分类讨论的思想方法等是解题的关键.

1年前

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