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。