跪求答案(详细)已知函数f(x)=ax一lnx(a为常数) (1)当a=1时,求函数f(×)的最小值.2求函数f(x)在

跪求答案(详细)
已知函数f(x)=ax一lnx(a为常数) (1)当a=1时,求函数f(×)的最小值.2求函数f(x)在[1,+无限大)上的最值.3试证明对任意的n∈N*都有ln(1+1/n)^n
痛饮三杯 1年前 已收到1个回答 举报

daijingeer 春芽

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已知函数f(x)=ax-lnx.(a为常数)
(1)当a=1时,求函数f(x)的最值;
(2)求函数f(x)在[1,+∞)上的最值;
(3)试证明对任意的n∈N*都有 ln(1+1n)n<1.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.专题:计算题;综合题.分析:(1)把a=1代入求出其导函数,得出其在定义域上的单调性即可求出函数f(x)的最值;
(2)先求出其导函数 fʹ(x)=a-1x,通过讨论a的取值得出函数在[1,+∞)上的单调性,进而求出函数f(x)在[1,+∞)上的最值;
(3)先由(1)知对任意的x∈(0,+∞)都有x-lnx≥1,即x-1≥lnx,再令x= n+1n代入x-1≥lnx即可证明结论.(1)当a=1时,函数f(x)=x-lnx,x∈(0,+∞)
∵ fʹ(x)=1-1x,令f'(x)=0得x=(12分)
∵当x∈(0,1)时,f'(x)<0∴函数f(x)在(0,1)上为减函数
∵当x∈(1,+∞)时f'(x)>0∴函数f(x)在(1,+∞)上为增函数
∴当x=1时,函数f(x)有最小值,f(x)最小值=f(1)=1(4分)
(2)∵ fʹ(x)=a-1x,
若a≤0,则对任意的x∈[1,+∞)都有f'(x)<0,∴函数f(x)在[1,+∞)上为减函数
∴函数f(x)在[1,+∞)上有最大值,没有最小值,f(x)最大值=f(1)=a;(6分)
若a>0,令f'(x)=0得 x=1a
当0<a<1时,1a>1,当 x∈(1,1a)时f'(x)<0,函数f(x)在 (1,1a)上为减函数
当 x∈(1a,+∞)时f'(x)>0∴函数f(x)在 (1a,+∞)上为增函数
∴当 x=1a时,函数f(x)有最小值,f(x)最小值=f(1a)=1-ln1a(8分)
当a≥1时,1a≤1在[1,+∞)恒有f'(x)≥0
∴函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,函数f(x)在[1,+∞)有最小值,f(x)最小值=f(1)=a.(9分)
综上得:当a≤0时,函数f(x)在[1,+∞)上有最大值,f(x)最大值=a;
当0<a<1时,函数f(x)有最小值,f(x)最小值=1-ln1a;
当a≥1时,函数f(x)在[1,+∞)有最小值,f(x)最小值=a.(10分)
(3)证明:由(1)知函数f(x)=x-lnx在(0,+∞)上有最小值1
即对任意的x∈(0,+∞)都有x-lnx≥1,即x-1≥lnx,(12分)
当且仅当x=1时“=”成立
∵n∈N*∴ n+1n>0且 n+1n≠1
∴ n+1n-1>lnn+1n⇔1n>lnn+1n⇔1>nln(1+1n)⇔1>ln(1+1n)n
∴对任意的n∈N*都有 ln(1+1n)n<1.(14分

1年前

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