已知f(x)=ax-lnx,a∈R
(Ⅰ)当a=2时,求曲线f(x)在点(1,f(x))处的切线方程;
(Ⅱ)若f(x)在x=1处有极值,求f(x)的单调递增区间;
(Ⅲ)是否存在实数a,使f(x)在区间(0,e]的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
(I)当a=2时,f(x)=2x-lnx,函数的定义域为(0,+∞)
求导函数可得:f′(x)=2-1 x
∴f′(1)=1,f(1)=2
∴曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-2=x-1,即x-y+1=0;
(II)∵f(x)在x=1处有极值,∴f′(1)=0
∵f′(x)=a-1 x
∴a-1=0,∴a=1
∴f′(x)=1-1 x
令f′(x)>0,可得x<0或x>1
∵x>0,∴x>1
∴f(x)的单调递增区间为(1,+∞);
(III)假设存在实数a,使f(x)在区间(0,e]的最小值是3,
①当a≤0时,∵x∈(0,e],∴f′(x)<0,∴f(x)在区间(0,e]上单调递减
∴f(x)min=f(e)=ae-1=3,∴a=
(舍去);4 e
②当0<
<e时,f(x)在区间(0,1 a
)上单调递减,在(1 a
,e]上单调递增1 a
∴f(x)min=f(
)=1+lna=3,∴a=e3,满足条件;1 a
③当
≥e时,∵x∈(0,e],∴f′(x)<0,∴f(x)在区间(0,e]上单调递减1 a
∴f(x)min=f(e)=ae-1=3,∴a=
(舍去),4 e
综上所述,存在实数a=
,使f(x)在区间(0,e]的最小值是3.4 e