问题
解答题
已知函数f(x)=lnx-
(Ⅰ)若f(x)在[1,e]上的最小值为
(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
令f′(x)<0得x<-a,令f′(x)>0,得x>-a,x+a x2
①-a≤1,即a≥-1时,f(x)在[1,e]上单增,f(x)最小值=f(1)=-a=
,a=-3 2
<-1,不符,舍;3 2
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
,a=-3 2
>-e,不符,舍;e 2
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=
,a=-e3 2
,满足;1 2
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)=
-6x=1 x
<0 在(1,+∞)上恒成立,1-6x2 x
∴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.