问题 解答题
函数f(x)=x-
alnx
x
,其中a为常数.
(1)证明:对任意a∈R,函数y=f(x)图象恒过定点;
(2)当a=1时,不等式f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,求实数b的取值范围;
(3)若对任意a∈[m,0)时,函数y=f(x)在定义域上恒单调递增,求m的最小值.
答案

(1)证明:令lnx=0,得x=1,且f(1)=1,

∴函数y=f(x)图象恒过定点(1,1).                …(2分)

(2)当a=1时,f(x)=x-

lnx
x

f′(x)=1-

1-lnx
x2
,即f′(x)=
x2+lnx-1
x2

令f'(x)=0,得x=1.

x(0,1)1(1,+∞)
f'(x)

-

0+
f(x)极小值
∴fmin(x)=f(1)=1,

∵f(x)+2b≤0在x∈(0,+∞)上有解,

∴-2b≥fmin(x),即-2b≥1,

∴实数b的取值范围为(-∞,-

1
2
].…(9分)

(3)f′(x)=1-

a-alnx
x2
,即f′(x)=
x2+alnx-a
x2
,令h(x)=x2+alnx-a,

由题意可知,对任意a∈[m,0),f'(x)≥0在x∈(0,+∞)恒成立,

即h(x)=x2+alnx-a≥0在x∈(0,+∞)恒成立.

h′(x)=2x+

a
x
=
2x2+a
x
,令h'(x)=0,得x=-
-
a
2
(舍)或
-
a
2

列表如下:

x(0,
-
a
2
-
a
2
-
a
2
,+∞)
h'(x)-0+
h(x)极小值
hmin(x)=h(
-
a
2
)=(ln
-
a
2
-
3
2
)a≥0
,解得a≥-2e3

∴m的最小值为-2e3.                                 …(16分)

单项选择题
单项选择题