问题
解答题
已知f(x)=ax-lnx(x∈(0,e]),其中e是自然常数,a∈R
(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值;
(Ⅱ)是否存在实数a,使f(x)的最小值是3,若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
答案
(I)当a=1时,f(x)=x-lnx,
则 f/(x)=1-
=1 x
(1分)x-1 x
f/(x)=1-
=1 x
≥0且x∈(0,e]得x∈[1,e)单调递增;(3分)x-1 x
f/(x)=1-
=1 x
<0且x∈(0,e]得x∈(0,1)单调递减;(5分)x-1 x
当x=1时取到极小值1;(6分)
(II) f/(x)=
(7分)ax-1 x
①当a≤0时,f′(x)<0,f(x)在x∈(0,e)上单调递减f(e)<0,与题意不符;(9分)
②当a>0时,f′(x)=0的根为 1 a
当 0<
<e时,f(x)在x∈(0,1 a
)上单调递减,在(1 a
,e)上单调递增f(x)min=f(1 a
)=1-ln1 a
=3,解得a=e2(12分)1 a
③当
≥e时,f′(x)<0,f(x)在x∈(0,e)上单调递减f(e)<0,与题意不符;(14分)1 a
综上所述a=e2(15分)