问题 解答题

已知函数f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],其中e为自然常数,

(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值;

(Ⅱ)是否存在实数a,使得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

解:(Ⅰ)a=1,f(x)=x-lnx,x∈(0,e],

令f′(x)=0, 即:,解得x=1;

令f′(x)>0, 即:,解得1<x≤e;

令f′(x)<0, 即:,解得0<x<1;

∴f(x)的单调增区间为(1,e],单调减区间为(0,1),

f(x)在x=1处取得极小值为f(1)=1;

(Ⅱ)

(1)若

∵x∈(0,e],

∴f′(x)<0,

∴f(x)在(0,e]上是减函数,

此时(舍);

(2)若a>0,令f′(x)=0,即:

令f′(x)>0,即:

令f′(x)<0,即:

①若,此时f(x)在(0,e]上是减函数,

(舍);

②若,此时f(x)在(0,e]上左减右增,

综上可知:存在,使得f(x)的最小值是3。

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