解题思路:(Ⅰ)利用导数的正负性来判断函数的单调性;
(Ⅱ)g(x)在定义域内单调递减,则其导函数g′(x)≤0在其定义域内恒成立;
(Ⅲ)利用分离变量法,构造函数求其值域,从而求出无交点时k的取值范围.
(Ⅰ)当x=-1时,f(x)的定义域为(0,+∞),
f(x)=lnx+
1/x],∴f′(x)=
x−1
x2,
∴当0<x<1,f'(x)<0;当x>1,f'(x)>0
∴f(x)在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增.
(Ⅱ)g(x)=f(x)+ax=lnx−
a
x+ax,g(x)的定义域为(0,∞),
∴g′(x)=
ax2+x+a
x2,因为g(x)在其定义域内为减函数,
所以∀x∈(0,+∞),都有g'(x)≤0,
∴g′(x)≤0⇔ax2+x+a≤0⇔a(x2+1)≤−x⇔a≤
−x
x2+1⇔a≤[
−x
x2+1]min,
又∵[x
x2+1=
1
x+
1/x≤
1
2]∴[−x
x2+1≥−
1/2],
当且仅当x=1时取等号,所以a≤−
1
2.
(Ⅲ)当a=0时,f(x)=lnx.∴h(x)=ex
直线l:y=kx与曲线y=2x+
1
h(x)=2x+
1
ex没有公共点,
等价于关于x的方程2x+[1
ex=kx,即(k−2)x=
1
ex(*)在R上没有实数解,
(1)当k=2时,方程(*)可化为
1
ex=0,在R上没有实数解,
(2)当k≠2时,方程(*)化为g(x)=xex
1/k−2=xex.
令g(x)=xex,则有g′(x)=(1+x)ex,令g′(x)>0,得x>-1,g′(x)<0得x<-1,
∴g(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,+∞)上音调递增,
即当x=-1时,g(x)有极小值,也是最小值g(x)min=−
1
e],同时当x→+∞时,g(x)→+∞,
从而g(x)的取值范围为[−
1
e,+∞),
∴当
1
k−2∈(−∞,−
1
e)时,方程(*)无实数解,
解得k的取值范围是(2-e,2);
综合(1)、(2),得k的取值范围是(2-e,2].
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题是一道导数的综合题,利用导数这个工具研究函数的单调性,利用单调性求式中参数的取值范围,即转化成恒成立问题.这些都是常考题型,所以在平时要多多练习.属于中档试题.