问题
解答题
已知函数f(x)=xlnx.
(Ⅰ)求f(x)的最小值;
(Ⅱ)若对所有x≥1都有f(x)≥ax-1,求实数a的取值范围.
答案
(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),f(x)的导数f'(x)=1+lnx.
令f'(x)>0,解得x>
;令f'(x)<0,解得0<x<1 e
.1 e
从而f(x)在(0,
)单调递减,在(1 e
,+∞)单调递增.1 e
所以,当x=
时,f(x)取得最小值-1 e
.1 e
(Ⅱ)依题意,得f(x)≥ax-1在[1,+∞)上恒成立,
即不等式a≤lnx+
对于x∈[1,+∞)恒成立.1 x
令g(x)=lnx+
,1 x
则g′(x)=
-1 x
=1 x2
(1-1 x
).1 x
当x>1时,
因为g′(x)=
(1-1 x
)>0,1 x
故g(x)是(1,+∞)上的增函数,
所以g(x)的最小值是g(1)=1,
从而a的取值范围是(-∞,1].