张艺檬 幼苗
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17 |
27 |
1 |
x |
ax−1 |
x |
1 |
e |
1 |
e |
(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1−
1
x=
x−1
x.
∵f(x)定义域是(0,e],当x=1时f'(x)=0,
当x∈(0,1)时f'(x)<0,当x∈(1,e]时f'(x)>0,
∴当x=1时,f(x)有最小值f(1)=1.
(2)证明:由(1)知,在a=1且m∈(0,e]时,有f(m)≥1.
又∵x∈(0,e],g′(x)=
1−lnx
x2≥0,
∴g(x)在区间(0,e]上为增函数,g(x)≤g(e)=
1
e<
1
2.7=
10
27,
∴当n∈(0,e]时,g(n)+
17
27<
10
27+
17
27=1.
∵f(m)≥1,∴f(m)>g(n)+
17
27对一切m,n∈(0,e]恒成立.
(3)假设存在实数a,使得f(x)的最小值是3,f′(x)=a−
1
x=
ax−1
x.
①当a≤
1
e时,∵x∈(0,e],∴ax≤1,f'(x)≤0,
∴f(x)在(0,e]上为减函数.
∴当x=e时f(x)取最小值f(e)=ae-1=3,此时a=
4
e,矛盾,故舍去.
②当a>
1
e时,令f'(x)<0,得0<x<
1
a;令f'(x)>0,得[1/a<x≤e.
∴f(x)在(0,
1
a]上为减函数,在(
1
a,e]上为增函数.
∴当x=
1
a]时,f(x)取最小值f(
1
a)=1−ln
1
a=3,此时a=e2.
∴假设成立,因此存在a=e2,使得f(x)的最小值是3.
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: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
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