解答题已知函数f(x)=alnx++1.
(Ⅰ)当a=-时,求f(x)在区间[,e]上的最值;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)当-1<a<0时,有f(x)>1+ln(-a)恒成立,求a的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)当a=-时,,∴.
∵f(x)的定义域为(0,+∞),∴由f′(x)=0得x=1.---------------------------(2分)
∴f(x)在区间[,e]上的最值只可能在f(1),f(),f(e)取到,
而f(1)=,f()=,f(e)=,
∴f(x)max=f(e)=,f(x)min=f(1)=.---------------------------(4分)
(Ⅱ),x∈(0,+∞).
①当a+1≤0,即a≤-1时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递减;-------------(5分)
②当a≥0时,f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增;----------------(6分)
③当-1<a<0时,由f′(x)>0得,∴或(舍去)
∴f(x)在(,+∞)单调递增,在(0,)上单调递减;--------------------(8分)
综上,当a≥0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;
当-1<a<0时,f(x)在(,+∞)单调递增,在(0,)上单调递减;当a≤-1时,f(x)在(0,+∞)上单调递减;-----------------------(9分)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当-1<a<0时,f(x)min=f()
即原不等式等价于f()>1+ln(-a)--------------------------(10分)
即aln+-+1>1+ln(-a)
整理得ln(a+1)>-1
∴a>-1,----------------------------(11分)
又∵-1<a<0,∴a的取值范围为(-1,0).---------------------------(12分)解析分析:(Ⅰ)求导f(x)的定义域,求导函数,利用函数的最值在极值处与端点处取得,即可求得f(x)在区间[,e]上的最值;(Ⅱ)求导函数,分类讨论,利用导数的正负,可确定函数的单调性;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当-1<a<0时,f(x)min=f(),即原不等式等价于f()>1+ln(-a),由此可求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,考查函数的最值,考查恒成立问题,确定函数的单调性,求函数的最值是关键.