(2013•金华模拟)已知函数f(x)=lnx+1−xax,其中a为大于零的常数.

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  • 解题思路:(Ⅰ)求导数f′(x),利用导数求出f(x)的增区间,由f(x)在区间[1,+∞)内单调递增,得[1,+∞)为f(x)增区间的子集,由此得不等式,解出即可;

    (Ⅱ)存在x0∈[1,e]使g(x0)≥lnx0,即存在x0∈[1,e]使p≥

    (ln

    x

    0

    −1)

    e

    x

    0

    +x0成立,令h(x)=(lnx-1)ex+x,从而p≥h(x)min(x∈[1,e]),由(I)可判断h′(x)>0,从而h(x)在[1,e]上递增,进而得h(x)的最小值,从而问题可解;

    (Ⅰ)f′(x)=[ax−1

    ax2(x>0),令f′(x)=0,得x=

    1/a],

    所以在(0,[1/a]]上f′(x)≤0,在[[1/a],+∞)上f′(x)≥0,

    所以f(x)在(0,[1/a]]上单调递减,在[[1/a],+∞)上单调递增,

    因为函数f(x)在区间[1,+∞)内单调递增,

    所以[1/a≤1,又a>0,所以a≥1,

    所以所求实数a的取值范围为[1,+∞);

    (Ⅱ)存在x0∈[1,e]使g(x0)≥lnx0,即存在x0∈[1,e]使p≥(lnx0−1)ex0+x0成立,

    令h(x)=(lnx-1)ex+x,从而p≥h(x)min(x∈[1,e]),

    h′(x)=(

    1

    x+lnx−1)ex+1,

    由(Ⅰ)知当a≥1且x≥1时,f(x)=lnx+

    1−x

    ax]≥f(1)=0成立,

    所以

    1

    x+lnx-1≥0在[1,e]上成立,

    所以h′(x)=(

    1

    x+lnx−1)ex+1≥1+1>0,

    所以h(x)=(lnx-1)ex+x在[1,e]上单调递增,

    所以h(x)min=h(1)=1-e,

    所以p≥1-e.

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数的单调性与导数的关系.

    考点点评: 本题考查利用导数研究函数的单调性、最值,考查转化思想,要准确理解“恒成立问题”与“能成立问题”的区别联系并能恰当转化.