(2013•宁波模拟)已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],其中e是自然常数,a∈R.

(2013•宁波模拟)已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],其中e是自然常数,a∈R.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值;
(2)若f(x)≥3恒成立,求a的取值范围.
moonwei 1年前 已收到1个回答 举报

RoyL 幼苗

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解题思路:(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,求出f′(x),在定义域内解不等式f′(x)<0,f′(x)>0即可得到单调区间,由单调性即可得到极值;
(2)f(x)≥3恒成立即a≥
3/x]+[lnx/x]恒成立,问题转化为求函数g(x)=
3
x
+
lnx
x
,x∈(0,e]的最大值,利用导数即可求得;

(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1-[1/x]=[x−1/x],
当0<x<1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减;
当1<x<e时,f′(x)>0,此时f(x)为单调递增.
∴当x=1时f(x)取得极小值,f(x)的极小值为f(1)=1,f(x)无极大值;
(2)∵f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],
∴ax-lnx≥3在x∈(0,e]上恒成立,即a≥[3/x]+[lnx/x]在x∈(0,e]上恒成立,
令g(x)=
3
x+
lnx
x,x∈(0,e],
则g′(x)=−
3
x2+
1−lnx
x2=−
2+lnx
x2,
令g′(x)=0,则x=
1
e2,
当0<x<
1
e2时,f′(x)>0,此时f(x)单调递增,
当[1
e2<x<e时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减,
∴g(x)max=g(
1
e2)=3e2−2e2=e2,
∴a≥e2,即a的取值范围为a≥e2

点评:
本题考点: 函数在某点取得极值的条件;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性、求函数极值及函数恒成立问题,具有一定综合性,恒成立问题往往转化为函数最值解决.

1年前

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