问题 解答题

已知函数f(x)=ax-lnx.(a为常数)

(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的最小值;

(Ⅱ)求函数f(x)在[1,+∞)上的最值.

答案

(Ⅰ)当a=1时,函数f(x)=x-lnx,x∈(0,+∞)

∵f′(x)=1-

1
x
,令f'(x)=0得x=1

∵当x∈(0,1)时,f'(x)<0,∴函数f(x)在(0,1)上为减函数

∵当x∈(1,+∞)时f'(x)>0,∴函数f(x)在(1,+∞)上为增函数

∴当x=1时,函数f(x)有最小值,f(x)最小值=f(1)=1

(Ⅱ)∵f′(x)=a-

1
x

若a≤0,则对任意的x∈[1,+∞)都有f'(x)<0,∴函数f(x)在[1,+∞)上为减函数

∴函数f(x)在[1,+∞)上有最大值,没有最小值,f(x)最大值=f(1)=a;

若a>0,令f'(x)=0得x=

1
a

当0<a<1时,

1
a
>1,当x∈(1,
1
a
)时f'(x)<0,函数f(x)在(1,
1
a
)上为减函数

当x∈(

1
a
,+∞)时f'(x)>0∴函数f(x)在(
1
a
,+∞)上为增函数

∴当x=

1
a
时,函数f(x)有最小值,f(x)最小值=f(
1
a
)=1-ln
1
a

当a≥1时,

1
a
≤1在[1,+∞)恒有f'(x)≥0

∴函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,函数f(x)在[1,+∞)有最小值,f(x)最小值=f(1)=a.

综上得:当a≤0时,函数f(x)在[1,+∞)上有最大值,f(x)最大值=a;

当0<a<1时,函数f(x)有最小值,f(x)最小值=1-ln

1
a
,没有最大值;

当a≥1时,函数f(x)在[1,+∞)有最小值,f(x)最小值=a,没有最大值.

解答题
多项选择题