问题 解答题
已知函数f(x)=alnx-
1
x
,a∈R.
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+2y=0垂直,求a的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)当a=1,且x≥2时,证明:f(x-1)≤2x-5.
答案

(Ⅰ)函数f(x)的定义域为{x|x>0},f′(x)=

a
x
+
1
x2

又曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与直线x+2y=0垂直,

所以f'(1)=a+1=2,

即a=1.

(Ⅱ)由于f′(x)=

ax+1
x2

当a≥0时,对于x∈(0,+∞),有f'(x)>0在定义域上恒成立,

即f(x)在(0,+∞)上是增函数.

当a<0时,由f'(x)=0,得x=-

1
a
∈(0,+∞).

x∈(0,-

1
a
)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;

x∈(-

1
a
,+∞)时,f'(x)<0,f(x)单调递减.

(Ⅲ)当a=1时,f(x-1)=ln(x-1)-

1
x-1
x∈[2,+∞).

g(x)=ln(x-1)-

1
x-1
-2x+5.g(x)=
1
x-1
+
1
(x-1)2
-2=-
(2x-1)(x-2)
(x-1)2

当x>2时,g′(x)<0,g(x)在(2,+∞)单调递减.

又g(2)=0,所以g(x)在(2,+∞)恒为负.

所以当x∈[2,+∞)时,g(x)≤0.

ln(x-1)-

1
x-1
-2x+5≤0.

故当a=1,且x≥2时,f(x-1)≤2x-5成立.

单项选择题
单项选择题