问题 解答题
已知函数f(x)=lnx-
a
x

(Ⅰ)若f(x)在[1,e]上的最小值为
3
2
,求a的值;
(Ⅱ)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)f′(x)=

1
x
+
a
x2
=
x+a
x2
令f′(x)<0得x<-a,令f′(x)>0,得x>-a,

①-a≤1,即a≥-1时,f(x)在[1,e]上单增,f(x)最小值=f(1)=-a=

3
2
,a=-
3
2
<-1,不符,舍;

②-a≥e,即a≤-e时,f(x)在[1,e]上单减,f(x)最小值=f(e)=1-

a
e
=
3
2
,a=-
e
2
>-e,不符,舍;

③1<-a<e,即-e<a<-1时,f(x)在[1,-a]上单减,在[-a,e]上单增,f(x)最小值=f(-a)=ln(-a)+1=

3
2
,a=-e
1
2
,满足;

综上a=-e

1
2

(Ⅱ)由题意,只需a>xlnx-x3,x∈(1,+∞)恒成立,

令h(x)=xlnx-x3,h'(x)=lnx+1-3x2,h''(x)=

1
x
-6x=
1-6x2
x
<0 在(1,+∞)上恒成立,

∴h'(x)在(1,+∞)上单减,又h'(1)=-2<0,

∴h'(x)<0 在(1,+∞)上恒成立,h(x)在(1,+∞)上单减,又h(1)=-1,

∴h(x)<-1在(1,+∞)上恒成立,

∴a≥-1.

单项选择题
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