已知函数(I)当a=l时,求f(x)在(0,e]上的最小值;(Ⅱ)若在区间(1,+∞)上,函数f(x)<2ax恒成立,求实数a的取值范围.

发布时间:2020-07-31 22:56:42

已知函数
(I)当a=l时,求f(x)在(0,e]上的最小值;
(Ⅱ)若在区间(1,+∞)上,函数f(x)<2ax恒成立,求实数a的取值范围.

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解:(I)当a=l时,(x>0),∴
∴函数在(0,1)上,f′(x)<0,函数单调递减,在(1,e]上,f′(x)>0,函数单调递增,
∴f(x)在(0,e]上的最小值为f(1)=;
(Ⅱ)在区间(1,+∞)上,函数f(x)<2ax恒成立,即<0在区间(1,+∞)上恒成立
设g(x)=,则g′(x)=(x+1)(2a-1-)
x∈(1,+∞)时,x+1>0,0<<1
①若2a-1≤0,即a≤,g′(x)<0,函数在(1,+∞)上为减函数,∴g(x)<g(1)=--a,
只需--a≤0,即-≤a≤时,g(x)<0恒成立;
②若0<2a-1<1,即<a<1时,令g′(x)=0,得x=>1,函数在(1,)上为减函数,(,+∞)为增函数,
∴g(x)∈(g(),+∞),不合题意;
③若2a-1≥1,即a≥1时,g′(x)>0,函数在(1,+∞)上增减函数,∴g(x)∈(g(1),+∞),不合题意
综上可知,-≤a≤时,g(x)<0恒成立
∴实数a的取值范围是[-].
解析分析:(I)当a=l时,(x>0),求导函数,确定函数在(0,e]上的单调性,从而可求函数的最小值;(Ⅱ)在区间(1,+∞)上,函数f(x)<2ax恒成立,即<0在区间(1,+∞)上恒成立,分类讨论,即可求得实数a的取值范围.

点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,考查恒成立问题,考查分类讨论的数学思想,正确求导是关键.
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