问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,求实数a的取值范围; (2)若函数g(x)在[1,e]上的最小值为
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答案
(1)∵函数f(x)在区间[1,+∞)上为减函数,∴f′(x)=
≤0在区间[1,+∞)上恒成立,1-(a+lnx) x
∴a≥1-lnx在区间[1,+∞)上恒成立,
等价于a≥[1-lnx]max,在区间[1,+∞)上.
∵1-lnx在区间[1,+∞)上单调递减,
∴[1-lnx]max=1-ln1=1,∴a≥1.
即实数a的取值范围为[1,+∞);
(2)g(x)=
-(x+1)lnx x
=lnx-a+lnx x
.(x>0).a x
g′(x)=
+1 x
=a x2
.x+a x2
①当a≥0时,g(x)在(0,+∞)上单调递增,在[1,e]上单调递增,
∴g(x)min=g(1)=-a=
,解得a=-3 2
,应舍去.3 2
②当a<0时,g(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.
当-a<1时,即-1<a<0,g(x)在[1,e]上单调递增,g(x)min=g(1)=-a=
,解得a=-3 2
,应舍去.3 2
当-a>e时,即a<-e,g(x)在[1,e]上单调递减,g(x)min=g(e)=1-
=a e
,解得a=-3 2
,应舍去.e 2
当1≤-a≤e时,即-e≤a≤-1,g(x)在[1,-a]上单调递减,在(-a,e)单调递增,
∴g(x)min=g(-a)=ln(-a)+1=
,解得a=-3 2
.e
综上所述,a=-
.e