已知函数f(x)=inx-a(x-1),a∈R (Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性; (Ⅱ)当x≥1时,f(x)≤
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(本小题满分12分)
(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=
,1-ax x
若a≤0,则f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,…(2分)
若a>0,则由f′(x)=0,得x=
,1 a
当x∈(0,
)时,f′(x)>0,1 a
当x∈(
,+∞)时,f′(x)<0,1 a
∴f(x)在(0,
)上单调递增,在(1 a
,+∞)单调递减.1 a
所以当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,
当a>0时,f(x)在(0,
)上单调递增,在(1 a
,+∞)单调递减.…(4分)1 a
(Ⅱ)f(x)-
=lnx x+1
,xlnx-a(x2-1) x+1
令g(x)=xlnx-a(x2-1),(x≥1),
g′(x)=lnx+1-2ax,令F(x)=g′(x)=lnx+1-2ax,
F′(x)=
,…(6分)1-2ax x
①或a≤0,F′(x)>0,g′(x)在[1,+∞)递增,
g′(x)≥g′(1)=1-2a>0,
∴g(x)在[1,+∞)递增,g(x)≥g(1)=0,
从而f(x)-
≥0不符合题意.…(8分)lnx x+1
②若0<a<
,当x∈(1,1 2
),F′(x)>0,1 2a
∴g′(x)在(1,
)递增,1 2a
从而g′(x)>g′(1)=1-2a,
∴g(x)在[1,+∞)递增,g(x)≥g(1)=0,
从而f(x)-
≥0不符合题意.…(10分)lnx x+1
③若a≥
,F′(x)≤0在[1,+∞)恒成立,1 2
∴g′(x)在[1,+∞)递减,g′(x)≤g′(1)=1-2a≤0,
从而g9x)在[1,+∞)递减,
∴g(x)≤g(1)=0,f(x)-
≤0,lnx x+1
综上所述,a的取值范围是[
,+∞).…(12分)1 2