已知函数f(x)=lnx+ax.
(I)若对一切x>0,f(x)≤1恒成立,求a的取值范围;
(II)在函数f(x)的图象上取定两点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x)2)(x1<x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0∈(x1,x2),使f′(x0)=k成立.
(I)对一切x>0,f(x)≤1恒成立,即对一切x>0,lnx+ax≤1恒成立,∴a≤-
令g(x)=-,则g′(x)=
令g′(x)<0,可得0<x<e2;令g′(x)>0,可得x>e2,
∴x=e2时,g(x)取得最小值g(e2)=-
∴a≤-;
(II)证明:由题意,k==+a
要证明存在x0∈(x1,x2),使f′(x0)=k成立,只要证明f′(x)-k=0在(x1,x2)内有解即可
令h(x)=f′(x)-k=-,只要证明h(x)在(x1,x2)内存在零点即可
∵h(x)在(x1,x2)内是减函数,只要证明h(x1)>0,h(x2)<0
即证-1-ln>0,-1-ln>0
令F(t)=t-1-lnt(t>0),∵F′(t)=1-,∴函数在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增
∴函数在t=1时,取得最小值0,∴F(t)≥0
∵>0且≠1;>0且≠1
∴-1-ln>0,-1-ln>0
∴结论成立.