已知函数 f(x)=alnx+ 1 x (a>0) .

1个回答

  • (Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞)

    求导函数可得 f′(x)=

    a

    x -

    1

    x 2 =

    ax-1

    x 2

    由f′(x)>0,可得 x>

    1

    a ;由f′(x)<0,可得 0<x<

    1

    a

    ∴函数f(x)的单调增区间为 (

    1

    a ,+∞) ,单调减区间为 (0,

    1

    a )

    当 x=

    1

    a 时,函数取得极大值为 f(

    1

    a )=-alna+a ;

    (Ⅱ)已知对任意的x>0,ax(2-lnx)≤1恒成立,则

    ①2-lnx>0时, a≤

    1

    x(2-lnx) 恒成立

    令 g(x)=

    1

    x(2-lnx) ,

    ∴ g′(x)=

    lnx-1

    [x(2-lnx)] 2

    当lnx<1时,g′(x)<0,当1<lnx<2时,g′(x)>0,

    ∴lnx=1时,即x=e时,函数取得最小值为 g(e)=

    1

    e

    ∴ a≤

    1

    e

    ②2-lnx<0时, a≥

    1

    x(2-lnx) 恒成立

    令 g(x)=

    1

    x(2-lnx) ,

    ∴ g′(x)=

    lnx-1

    [x(2-lnx)] 2

    当2-lnx<0时,g′(x)>0,

    ∴函数在(e 2,+∞)上单调增,函数无最大值,故此时 a≥

    1

    x(2-lnx) 不恒成立;

    ∴实数a的取值范围是 (-∞,

    1

    e ] ;

    (Ⅲ)不存在a,使得函数f(x)在[1,e]上最小值为0

    由(Ⅰ)知函数f(x)的单调增区间为 (

    1

    a ,+∞) ,单调减区间为 (0,

    1

    a )

    若 1≤

    1

    a ≤e ,即

    1

    e ≤a≤1 ,则函数f(x)在[1,e]上最小值为 f(

    1

    a )=-alna+a =0,

    ∴a=e,不满足题意

    若 0<

    1

    a <1 ,即a>1,则函数f(x)在[1,e]上最小值为f(1)=1,不满足题意

    综上知,不存在a,使得函数f(x)在[1,e]上最小值为0.