问题
解答题
已知函数f(x)=lnx+
(1)若函数f(x)在区间[1,+∞)内不是单调函数,求a的取值范围; (2)求函数f(x)在区间[e,e2]上的最小值. |
答案
f′(x)=
(x>0)…(2分)ax-1 ax2
(1)由已知,得f′(x)在[1,+∞)上有解,即a=
在(1,+∞)上有解,1 x
又∵当x∈(1,+∞)时,
<1,所以a<1.又a>0,所以a的取值范围是(0,1)…(6分)1 x
(2)①当a≥
时,因为f′(x)>0在(e,e2)上恒成立,这时f(x)在[e,e2]上为增函数,1 e
所以当x=e时,f(x)min=f(e)=1+
…(8分)1-e ae
②当0<a≤
时,因为f′(x)<0在(e,e2)上恒成立,这时f(x)在[e,e2]上为减函数,1 e2
所以,当x=e2时,f(x)min=f(e2)=2+
,…(10分)1-e2 ae2
③当
<a<1 e2
时,令f′(x)=0得,x=1 e
∈(e,e2),1 a
又因为对于x∈(e,
)有f′(x)<0,1 a
对于x∈(
,e2)有f′(x)>0,1 a
所以当x=
时,f(x)min=f(1 a
)=ln1 a
+1-1 a
…(14分)1 a
综上,f(x)在[e,e2]上的最小值为
f(x)min=
…(16分)1+
,当a≥1-e ae
时1 e ln
+1-1 a
,当1 a
<a<1 e2
时1 e 2+
,当0<a<1-e2 ae2
时1 e2