问题
解答题
设函数f(x)=alnx-x,其中a∈R,且a≠0.
(Ⅰ)当a=2时,求函数f(x)在区间[1,e]上的最小值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间.
答案
(Ⅰ)当a=2时,f(x)=2lnx-x,则f′(x)=
-1. 2 x
令f'(x)=0,得x=2.
当x变化时,f(x)与f'(x)的变化情况如下表:
x | 1 | (1,2) | 2 | (2,e) | e |
f'(x) | + | 0 | - | ||
f(x) | -1 | ↗ | 极大值 | ↘ | 2-e |
因为f(1)<f(e),
所以当x=1时,f(x)在区间[1,e]上有最小值-1.
(Ⅱ)函数f(x)=alnx-x的定义域为(0,+∞).
求导,得f′(x)=
-1=a x
. a-x x
①当a<0时,由x>0,得f′(x)=
<0.a-x x
所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递减;
②当a>0时,令f'(x)=0,得x=a.
当x变化时,f(x)与f'(x)的变化情况如下表:
x | (0,a) | a | (a,+∞) |
f'(x) | + | 0 | - |
f(x) | ↗ | 极大值 | ↘ |
综上,当a<0时,函数f(x)区间(0,+∞)上单调递减;
当a>0时,函数f(x)在(0,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递减.