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>

1
e
;令f'(x)<0,解得0<x<
1
e

从而f(x)在(0,

1
e
)单调递减,在(
1
e
,+∞)
单调递增.

所以,当x=

1
e
时,f(x)取得最小值-
1
e

(Ⅱ)依题意,得f(x)≥ax-1在[1,+∞)上恒成立,

即不等式a≤lnx+

1
x
对于x∈[1,+∞)恒成立.

g(x)=lnx+

1
x

g′(x)=

1
x
-
1
x2
=
1
x
(1-
1
x
).

当x>1时,

因为g′(x)=

1
x
(1-
1
x
)>0,

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].

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