已知函数f(x)=lnx+[1−x/ax],其中a为大于零的常数.

2个回答

  • 解题思路:(1)求导数f′(x),由函数f(x)在区间[1+∞)内单调递增,得f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,分离参数后转化为求函数最值即可;

    (2)令f′(x)=0,得x=[1/a],根据x=[1/a]在区间[1,2]外、区间内分情况讨论,按照单调性即可求得其最小值;

    f′(x)=[ax−1

    ax2(x>0),

    (1)由已知,得f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,

    即a≥

    1/x]在[1,+∞)上恒成立,

    又∵当x∈[1,+∞)时,[1/x≤1,

    ∴a≥1,即a的取值范围为[1,+∞);

    (2)当a≥1时,f′(x)>0在(1,2)上恒成立,这时f(x)在[1,2]上为增函数,

    ∴f(x)min=f(1)=0;

    当0<a≤

    1

    2],∵f′(x)<0在(1,2)上恒成立,这时f(x)在[1,2]上为减函数,

    ∴f(x)min=f(2)=ln2-[1/2a];

    当[1/2]<a<1时,令f′(x)=0,得x=[1/a]∈(1,2),

    又∵对于x∈[1,[1/a])有f′(x)<0,对于x∈([1/a],2)有f′(x)>0,

    ∴f(x)min=f([1/a])=ln[1/a]+1-[1/a],

    综上,f(x)在[1,2]上的最小值为

    ①当0<a≤

    1

    2时,f(x)min=ln2-[1/2a];

    ②当[1/2<a<1时,f(x)min=ln

    1

    a]+1-[1/a];

    ③当a≥1时,f(x)min=0.

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性、在闭区间上的最值及函数恒成立问题,考查分类讨论思想,函数恒成立问题往往转化为函数最值解决.