问题
解答题
已知函数f(x)=x-
(Ⅰ)当a>1时,求f(x)的单调区间; (Ⅱ)若f(x)在[1,e]上的最小值为-2,求a的值. |
答案
(Ⅰ)f(x)的定义域为{x|x>0}…(1分).
求导函数可得f′(x)=1+
-a x2
=a+1 x
=x2+a-(a+1)x x2
…(3分)(x-1)(x-a) x2
a>1时,令f'(x)>0,即
>0,∴x<1或x>a,(x-1)(x-a) x2
∴f(x)的增区间为(0,1),(a,+∞)…(4分)
令f'(x)<0,即
<0,∴1<x<a,(x-1)(x-a) x2
∴f(x)的减区间为(1,a)…(5分)
(Ⅱ)①当a≤1时,f'(x)≥0在[1,e]上恒成立,
∴f(x)在[1,e]恒为增函数.…(6分)
∴[f(x)]min=f(1)=1-a=-2,得a=3(舍去).…(7分)
②当1<a<e时,令f'(x)=0,得x=a或1.
当1<x<a时,f'(x)<0∴f(x)在(1,a)上为减函数;
当a<x<e时,f'(x)>0∴f(x)在(a,e)上为增函数;
∴[f(x)]min=f(a)=a-1-(a+1)lna=-2,得a=e(舍)…(10分)
③当a>e时,f'(x)≤0在[1,e]上恒成立,此时f(x)在[1,e]恒为减函数.
∴[f(x)]min=f(e)=e-
-(a+1)=-2,得a=e.…(12分)a e
综上可知a=e.…(13分)