已知函数f(x)=ax+lnx(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下求函数
已知函数f(x)=ax+lnx(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下求函数f(x)+2x的极值;(Ⅲ)若f(x)<12x在x∈(1...
已知函数f(x)=ax+lnx(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下求函数f(x)+2x的极值;(Ⅲ)若f(x)<12x在x∈(1,+∞)时恒成立,求实数a的取值范围.
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(Ⅰ)当a=1时,f(x)=
+lnx,
∴x>0,f′(x)=
?
=
,
由f′(x)=
=0,得x=1,
当x∈(0,1)时,f′(x)0,
∴函数f(x)的单调减区间是(0,1),单调增区间是(1,+∞).
(Ⅱ)设g(x)=f(x)+2x=
+lnx+2x,
g′(x)=
?
+2=
,
由g′(x)=0,得x1=-1,x2=
,
∵x>0,∴x=-1不合题意,舍去,
当x∈(0,
)时,g′(x)0,
∴函数g(x)的单调减区间是(0,
),单调增区间是(
,+∞).
∴x=
时,函数f(x)+2x取极小值g(
)=2+ln
+2×
=3-ln2.
无极大值.
(Ⅲ)∵f(x)<
x在x∈(1,+∞)时恒成立,
∴
+lnx-
x<0在x∈(1,+∞)时恒成立,
∵x>0,∴a<
x2?xlnx在x∈(1,+∞)时恒成立,
设h(x)=
x2-xlnx,
则h′(x)=x-lnx-1,x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,
∴h(x)=
x2-xlnx在(1,+∞)是增函数,
∴a≤h(1)=
1 |
x |
∴x>0,f′(x)=
1 |
x |
1 |
x2 |
x?1 |
x2 |
由f′(x)=
x?1 |
x2 |
当x∈(0,1)时,f′(x)0,
∴函数f(x)的单调减区间是(0,1),单调增区间是(1,+∞).
(Ⅱ)设g(x)=f(x)+2x=
1 |
x |
g′(x)=
1 |
x |
1 |
x2 |
2x2+x?1 |
x2 |
由g′(x)=0,得x1=-1,x2=
1 |
2 |
∵x>0,∴x=-1不合题意,舍去,
当x∈(0,
1 |
2 |
∴函数g(x)的单调减区间是(0,
1 |
2 |
1 |
2 |
∴x=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
无极大值.
(Ⅲ)∵f(x)<
1 |
2 |
∴
a |
x |
1 |
2 |
∵x>0,∴a<
1 |
2 |
设h(x)=
1 |
2 |
则h′(x)=x-lnx-1,x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,
∴h(x)=
1 |
2 |
∴a≤h(1)=