问题 解答题

已知函数f(x)=ax+lnx

(1)试讨论f(x)的极值

(2)设g(x)=x2-2x+2,若对∀x1∈(0,+∞),∃x2∈[0,1],使得f(x1)<g(x2),求实数a的取值范围.

答案

(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=a+

1
x
=
ax+1
x

当a≥0时f'(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上为增函数,此时函数不存在极值.

当a<0时,由f'(x)>0,解得0<x<-

1
a
,此时函数递增.由f'(x)<0,解得x>-
1
a
此时函数递减.此时函数在x=-
1
a
处取得极小值.无极大值.

综上所述:当a≥0时,函数不存在极值.

当a<0时,函数在x=-

1
a
处取得极小值.无极大值.

(2)对∀x1∈(0,+∞),∃x2∈[0,1],使得f(x1)<g(x2),恒成立

由(1)知当a≥0时,f(x1)在(0,+∞)上为增函数,f(x1)无最大值;

当a<0时,f(x1)max⁡=f(-

1
a
)=-1+ln⁡(-
1
a
)=-1-ln⁡(-a)

又g(x2)=x22-2x2+2在x2∈[0,1]上单调递减,所以g(x2max⁡=g(0)=2.

所以

a<0
-1-ln(-a)<2
,解得a<-e-3

所以,实数a的取值范围是(-∞,-e-3).

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