已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],其中e是自然常数,a∈R.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值;
(2)若f(x)≥3恒成立,求a的取值范围.
网友回答
解:(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1-=,
当0<x<1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减;
当1<x<e时,f′(x)>0,此时f(x)为单调递增.
∴当x=1时f(x)取得极小值,f(x)的极小值为f(1)=1,f(x)无极大值;
(2)∵f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],
∴ax-lnx≥3在x∈(0,e]上恒成立,即a≥+在x∈(0,e]上恒成立,
令,x∈(0,e],
则,
令g′(x)=0,则,
当时,f′(x)>0,此时f(x)单调递增,
当时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减,
∴,
∴a≥e2,即a的取值范围为a≥e2.
解析分析:(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,求出f′(x),在定义域内解不等式f′(x)<0,f′(x)>0即可得到单调区间,由单调性即可得到极值;(2)f(x)≥3恒成立即a≥+恒成立,问题转化为求函数,x∈(0,e]的最大值,利用导数即可求得;
点评:本题考查利用导数研究函数的单调性、求函数极值及函数恒成立问题,具有一定综合性,恒成立问题往往转化为函数最值解决.