(2014•浙江二模)已知a∈R,函数f(x)=-[lnx/x]+eax-1(e为自然对数的底数).

(2014•浙江二模)已知a∈R,函数f(x)=-[lnx/x]+eax-1(e为自然对数的底数).
(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若f(x)的最小值为a,求a的最小值.
npzgh 1年前 已收到1个回答 举报

一个人的艰辛 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)a=1时,f(x)=-[lnx/x]+ex-1,f′(x)=-[1−lnxx2+ex-1,分别由f′(x)>0,f′(x)<0,进而求出函数f(x)的单调区间.
(Ⅱ)由题意可知:-
lnx/x]+eax-1≥a恒成立,且等号可取.令g(x)=xeax-1-ax-lnx
转化为方程g(x)min=g(
1
a
)=0求解.

(Ⅰ)a=1时,f(x)=-[lnx/x]+ex-1,f′(x)=-[1−lnx
x2+ex-1
当x>1时,f′(x)>-
1−lnx
x2+1=
x2−1+lnx
x2>0,
当0<x<1时,f′(x)<-
1−lnx
x2+1=
x2−1+lnx
x2<0,
所以f(x)的单调递减区间为(0,1),单调递增区间为(1,+∞).
(Ⅱ)由题意可知:-
lnx/x]+eax-1≥a恒成立,且等号可取.
即xeax-1-ax-lnx≥0恒成立,且等号可取.
令g(x)=xeax-1-ax-lnx
则g′(x)=(ax+1)(eax−1−
1
x)
由eax−1−
1
x=0,得到a=[1−lnx/x],设p(x)=[1−lnx/x],p′(x)=[lnx−2
x2
当x>e2时,p′(x)>0;当0<x<e2时,p′(x)<0.
p(x)在(0,e2)上递减,(e2,+∞)上递增.所以p(x)min=p(e2)=-
1
e2
当a≤-
1
e2时,a≤
1−lnx/x],即eax−1−
1
x≤0,
在(0,−
1
a)上,ax+1>0,g′(x)≤0,g(x)递减;
在(−
1
a,+∞)上,ax+1<0,g′(x)≥0,g(x)递增.
所以g(x)min=g(−
1
a)
设t=−
1
a∈(0,e2],g(−
1
a)=h(t)=

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: 本题考查利用导数的方法研究函数的单调性、极值、最值和分类讨论的思想方法,注意函数的定义域;属难题.

1年前

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