问题
解答题
已知函数f(x)=ax-
(1)求a与b的关系式; (2)若f(x)在其定义域内为单调函数,求a的取值范围. |
答案
(1)由题意知,f(e)=ae-
-2=be-b e
-2,a e
∴(a-b)•(e+
)=0,∴a=b,1 e
(2)由(1)知 f(x)=ax-
-2•lnx,f′(x)=a+a x
-a x2
=2 x
,ax2-2x+a x2
令 h(x)=ax2-2x+a,因为f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调函数,
∴在其定义域(0,+∞)内,h(x)≥0或h(x)≤0恒成立.
①当a=0时,h(x)=-2x,
∵x>0,∴h(x)<0,f′(x)<0,f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调函数,
故a=0满足条件.
②当a>0时,h(x)图象是开口向上的抛物线,对称轴是x=
,h(x)的最小值是a-1 a
,只需 a-1 a
≥0,1 a
∴a≥1,即a≥1时,f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调函数,故a≥1满足条件.
③当a<0时,h(x)图象是开口向下的抛物线,对称轴是x=
∈(0,+∞),1 a
∴在(0,+∞)内,h(x)≤0成立,
∴f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调减函数,
∴当a<0时,满足条件.
综上可得,a的取值范围是a≥1或a≤0.