已知函数f(x)=alnx+1x(a>0)(1)求函数f(x)的单调区间和极值.(2)是否存在实数a,使得函数f(x
已知函数f(x)=alnx+1x(a>0)(1)求函数f(x)的单调区间和极值.(2)是否存在实数a,使得函数f(x)在[1,e]上的最小值为0?若存在,求出a的值;若不...
已知函数f(x)=alnx+1x(a>0)(1)求函数f(x)的单调区间和极值.(2)是否存在实数a,使得函数f(x)在[1,e]上的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
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由题意知x>0,f′(x)=
-
(a>0).(1分)
(1)由f′(x)>0得
-
>0,解得x>
,
所以函数f(x)的单调增区间是(
,+∞);
由f′(x)<0得
-
<0,解得x<
,
所以函数f(x)的单调减区间是(0,
).
所以当x=
时,函数f(x)有极小值为f(
)=aln
+a=a-aln a.(6分)
(2)由(1)可知,当x∈(0,
)时,f(x)单调递减,
当x∈(
,+∞)时,f(x)单调递增,
①若0<
<1,即a>1时,函数f(x)在[1,e]上为增函数,
故函数f(x)的最小值为f(1)=aln 1+1=1,显然1≠0,故不满足条件.(9分)
②若1≤
≤e,即
≤a≤1时,函数f(x)在[1,
)上为减函数,在[
,e]上为增函数,
故函数f(x)的最小值为f(
)=aln
+a=a-aln a=a(1-ln a)=0,即ln a=1,解得a=e,
而
≤a≤1,故不满足条件.(11分)
③若
>e,即0<a<
时,函数f(x)在[1,e]上为减函数,
故函数f(x)的最小值为f(e)=aln e+<
a |
x |
1 |
x2 |
(1)由f′(x)>0得
a |
x |
1 |
x2 |
1 |
a |
所以函数f(x)的单调增区间是(
1 |
a |
由f′(x)<0得
a |
x |
1 |
x2 |
1 |
a |
所以函数f(x)的单调减区间是(0,
1 |
a |
所以当x=
1 |
a |
1 |
a |
1 |
a |
(2)由(1)可知,当x∈(0,
1 |
a |
当x∈(
1 |
a |
①若0<
1 |
a |
故函数f(x)的最小值为f(1)=aln 1+1=1,显然1≠0,故不满足条件.(9分)
②若1≤
1 |
a |
1 |
e |
1 |
a |
1 |
a |
故函数f(x)的最小值为f(
1 |
a |
1 |
a |
而
1 |
e |
③若
1 |
a |
1 |
e |
故函数f(x)的最小值为f(e)=aln e+
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