已知函数f(x)=eaxlnx在定义域内是增函数,求实数a的取值范围.
网友回答
解:函数的定义域为(0,+∞).f′(x)=aeaxlnx+eax×=eax(alnx+).?…(2分)
①当a=0时,f(x)=lnx在(0,+∞)上是增函数;???????…(3分)
②当a<0时,∵,,
∴,
又∵eax>0,∴当x→+∞时,f′(x)<0,
与f(x)在(0,+∞)上递增矛盾;…(5分)
③当a>0时,设g(x)=alnx+则g′(x)=.
若0<x<时,g′(x)<0,x>时,g′(x)>0
∴g(x)在x=时取得最小值即g(x)的最小值为g()=-alna+a=a(1-lna).???????…(8分)
(i)当0<a<e,则g()>0,从而f′(x)>0,f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(ii)当a=e,则g()=0,其余各点处g(x)>0,从而f′(x)≥0(仅在x=时取等号),
故f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(iii)当a>e,则g()<0,从而f′()<0,与f(x)在(0,+∞)上递增矛盾.…(11分)
综上所述,a的取值范围是[0,e].???????…(12分)
解析分析:易求函数f(x)=eaxlnx在定义域为(0,+∞)因此要使函数f(x)=eaxlnx在定义域内是增函数即使f′(x)=aeaxlnx+eax×=eax(alnx+)≥0在(0,+∞)上恒成立即可即对a进行讨论再结合单调性保证alnx+≥0在(0,+∞)上恒成立.
点评:本题主要考察了利用导数研究函数的单调性,较难.解题的关键是要紧紧抓住要使函数f(x)=eaxlnx在定义域内是增函数即使f′(x)=aeaxlnx+eax×=eax(alnx+)≥0在(0,+∞)上恒成立这一等价条件!