已知函数g(x)=xlnx,f(x)=g(x)−ax(a>0).

已知函数g(x)=
x
lnx
,f(x)=g(x)−ax(a>0)

(Ⅰ)求函数g(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数f(x)(1,+∞)上是减函数,求实数a的最小值.
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IHNGK 春芽

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解题思路:(Ⅰ)由函数g′(x)=
lnx−1
(lnx)2
,得当g′(x)>0时,x>e,当g′(x)<0时,0<x<1,1<x<e,从而g(x)在(0,1),(1,e)递减,在(e,+∞)递增,
(Ⅱ)由f′(x)=
lnx−1
(lnx)2
-a≤0在(1,+∞)上恒成立,得x∈(1,+∞)时,f′(x)max≤0,从而f′(x)=-(
1
lnx
1
2
)
2
+[1/4]-a,故当[1/lnx]=[1/2],即x=e2时,f′(x)max=[1/4]-a,得[1/4]-a≤0,于是a≥[1/4],故a的最小值为[1/4].

(Ⅰ)由已知函数g(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞),
且f(x)=[x/lnx]-ax(a>0),定义域为(0,1)∪(1,+∞),
函数g′(x)=
lnx−1
(lnx)2,
当g′(x)>0时,x>e,当g′(x)<0时,0<x<1,1<x<e,
∴g(x)在(0,1),(1,e)递减,在(e,+∞)递增,
(Ⅱ)∵f(x)在(1,+∞)递减,
∴f′(x)=
lnx−1
(lnx)2-a≤0在(1,+∞)上恒成立,
∴x∈(1,+∞)时,f′(x)max≤0,
∵f′(x)=-(
1
lnx−
1
2)2+[1/4]-a,
∴当[1/lnx]=[1/2],即x=e2时,f′(x)max=[1/4]-a,
∴[1/4]-a≤0,于是a≥[1/4],
故a的最小值为[1/4].

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数单调性的性质.

考点点评: 本题考察了函数的单调性,导数的应用,求参数的范围,是一道综合题.

1年前

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