问题 解答题
已知函数f(x)=lnx,g(x)=
a
x
,设F(x)=f(x)+g(x).
(Ⅰ)当a=1时,求函数F(x)的单调区间;
(Ⅱ)若以函数y=F(x)(0<x≤3)图象上任意一点P(x0,y0)为切点的切线斜率k≤
1
2
恒成立,求实数a的最小值.
答案

(Ⅰ)由已知a=1,可得F(x)=f(x)+g(x)=lnx+

1
x
,函数的定义域为(0,+∞),

F′(x)=

1
x
-
1
x2
=
x-1
x2

F′(x)=

1
x
-
1
x2
=
x-1
x2
>0可得F(x)在区间(1,+∞)上单调递增,

F′(x)=

1
x
-
1
x2
=
x-1
x2
<0得F(x)在(0,1)上单调递减;

(Ⅱ)由题意可知k=F′(x0)=

x0-a
x20
1
2
对任意0<x0≤3恒成立,

即有x0-

1
2
x20
≤a对任意0<x0≤3恒成立,即(x0-
1
2
x20
)max≤a

t=x0-

1
2
x20
=-
1
2
(
x20
-2x0)=-
1
2
(x0-1)2+
1
2
1
2

a≥

1
2
,即实数a的最小值为
1
2

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