(I)因为f′(x)=-+=,(2分)
当a=1,f′(x)=,
令f'(x)=0,得x=1,(3分)
又f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x),f(x)随x的变化情况如下表:
x | (0,1) | 1 | (1,+∞) |
f'(x) | - | 0 | + |
f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ |
所以x=1时,f(x)的极小值为1.(5分)
f(x)的单调递增区间为(1,+∞),单调递减区间为(0,1);(6分)
(II)因为f′(x)=-+=,且a≠0,
令f'(x)=0,得到x=,
若在区间[1,e]上存在一点x0,使得f(x0)<0成立,
其充要条件是f(x)在区间[1,e]上的最小值小于0即可.(7分)
(1)当x=<0,
即a<0时,f'(x)<0对x∈(0,+∞)成立,
所以,f(x)在区间[1,e]上单调递减,
故f(x)在区间[1,e]上的最小值为f(e)=+alne=+a,
由+a<0,得a<-,即a∈(-∞,-)(9分)
(2)当x=>0,即a>0时,
①若e≤,则f'(x)≤0对x∈[1,e]成立,
所以f(x)在区间[1,e]上单调递减,
所以,f(x)在区间[1,e]上的最小值为f(e)=+alne=+a>0,
显然,f(x)在区间[1,e]上的最小值小于0不成立(11分)
②若1<<e,即a>时,则有
x | (1,) | | (,e) |
f'(x) | - | 0 | + |
f(x) | ↘ | 极小值 | ↗ |
所以f(x)在区间[1,e]上的最小值为
f()=a+aln,
由f()=a+aln=a(1-lna)<0,
得1-lna<0,解得a>e,即a∈(e,+∞).(13分)
综上,由(1)(2)可知:a∈(-∞,-)∪(e,+∞)符合题意.(14分)