解答题已知函数f(x)=(x-1-alnx)?lnx,(a∈R)
(1)若a=,求f(x)的单调区间;(2)当x≥1时,f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
网友回答
解:(1)f(x)=(x-1-lnx)?lnx,的定义域为(0,+∞),
f′(x)=(1-)?lnx+(x-1-lnx)?=(lnx+1)(1-)
令f′(x)>0,解得x>1或0<x<,
f′(x)<0,解得x<1,
∴f(x)在区间(,1)上单调递减,在区间(1,+∞),(0,)单调递增;
(2)∵当x≥1时,f(x)≥0恒成立,
∴当x=1时,f(x)=0恒成立,
当x>1时,f(x)≥0恒成立,即(x-1-alnx)?lnx,≥0恒成立,
∴x-1-alnx≥0恒成立,
令g(x)=x-1-alnx,(x>1)
由 ,令g'(x)=0,得 ,即x=a,
当a≤1时,g'(x)>0,函数g(x)在(1,+∞)上单调递增;
x>1时,g(x)>g(1)=0,故恒成立;
当a>1时,当x∈(1,a)时,g'(x)<0,函数g(x)在(1,a)上单调递减;当x∈(a,+∞)时,
g'(x)>0,函数g(x)在(a,+∞)上单调递增;
∴当x=a时,g(x)取最小值a-1-alna,
∴a-1-alna≥0,
而F(a)=a-1-alna,(a>1),F′(a)=1-lna-1=-lna<0,
∴a=1,与a>1矛盾,
综上a≤1.解析分析:(1)求函数f(x)=(x-1-lnx)?lnx,的导数,令导数大于零,(小于零),解不等式即可求出它的单调递增(递减)区间;(2)要求当x≥1时,f(x)≥0恒成立,即求函数f(x)在[1,+∞)上的最小值即可,利用导数求函数的极值和单调区间,分类讨论求解极值点是否在定义域内.点评:此题是个难题.本题考查函数的导数研究函数的单调性,以及函数的导数在求函数最值的应用,解题的关键是将恒成立问题转化为函数最值问题解决,体现了转化的思想和分类讨论的思想.