问题 解答题
已知函数f(x)=
1-x
ax
+lnx

(Ⅰ)若函数f(x)在[1,+∞)上为增函数,求正实数a的取值范围;
(Ⅱ)当a=1时,求f(x)在[
1
2
,2]
上的最大值和最小值.
答案

(Ⅰ)∵f(x)=

1-x
ax
+lnx,

∴f'(x)=

ax-1
ax2
   (a>0)

∵函数f(x)在[1,+∞)上为增函数

∴f'(x)=

ax-1
ax2
≥0对 x∈[1,+∞)恒成立 

∴ax-1≥0 在x∈[1,+∞)上恒成立 

∴a≥

1
x
,对x∈[1,+∞)恒成立 

∴a≥1.

(Ⅱ)当a=1时,f'(x)=

x-1
x2

当x∈[

1
2
,1)时,f'(x)<0,故f(x)在x∈[
1
2
,1)上单调递减;

当x∈[1,2]时,f'(x)>0,f(x)在x∈[1,2]上单调递增.

∴f(x)在x∈[

1
2
,2]上有唯一极小值点,

故f(x)min=f(x)极小值=f(1)=0

∵f(

1
2
)=1-ln2,f(2)=-
1
2
+ln2,f(
1
2
)-f(2)=
3
2
-2ln2=
lne3-ln16
2

∵e3>16,∴f(

1
2
)-f(2)>0⇒f(
1
2
)>f(2).(10分)

∴f(x)在区间[

1
2
,2]上的最大值f(x)=f(
1
2
)=1-ln2.

综上可知,函数f(x)在[

1
2
,2]上的最大值是1-ln2,最小值是0.

单项选择题
单项选择题