问题 解答题
f(x)=lnx+
a
x
(a≥0,且为常数)

(1)求f(x)的单调区间;
(2)判断f(x)在定义域内是否有零点?若有,有几个?
答案

(1)∵f(x)的定义域为(0,+∞)(1分)f′(x)=

1
x
-
a
x2
=
x-a
x2
=0(2分)∴x=a(3分)

当a=0时,f'(x)>0,∴f(x)的单调区间为(0,+∞)且f(x)在(0,+∞)上单调增(4分)

当a>0时,x∈(o,a)时,f'(x)<0x∈(a,+∞)时,f'(x)>0(5分)

所以f(x)的单调区间是(0,a),(a,+∞)且f(x)在(0,a)上单调减,在(a,+∞)上单调增(6分)

(2)①当a=0时,f(x)=lnx有1个零点x=1(7分)

②当a>0时,f(x)min=1+lna(8分)

当1+lna>0,即a>

1
e
时无零点(9分)

当1+lna=0,即a=

1
e
时有1个零点x=
1
e
(10分)

当1+lna<0,即0<a<

1
e
时有2个零点(11分)

∵f(a)<0,f(x)在(0,a)上单调减,且取x=

1
ean
(n∈N+),当n>-
lna
a
时,
1
ean
<a
,有f(
1
ean
)=-na+aean>a•(2an-n)=a[(2a)n-n]
,当n足够大时f(
1
ean
)>0

∴f(x)在(0,a)上有1个零点(12分)

f(x)在(a,+∞)上单调增,且f(1)=a>0

∴f(x)在(a,+∞)上有1个零点(13分)

所以当a=0或a=

1
e
时,f(x)有1个零点;当0<a<
1
e
时,f(x)有2个零点;当a>
1
e
时,f(x)无零点.(14分)

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