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已知 f(x)=ax-lnx,g(x)=,其中x∈(0,e](e是自然常数),a...

已知 f(x)=ax-lnx,g(x)=manfen5.com 满分网,其中x∈(0,e](e是自然常数),a∈R
(Ⅰ)当a=1时,求f(x)的单调性、极值;
(Ⅱ)求证:在(Ⅰ)的条件下,f(x)>g(x)+manfen5.com 满分网;   
(Ⅲ)是否存在a∈R,使f(x)的最小值是3,若存在求出a的值,若不存在,说明理由.
(Ⅰ)把a=1代入求出其导函数,即可求出f(x)的单调性、极值; (Ⅱ)先利用导函数求出g(x)+的最大;再与(Ⅰ)的结论相结合即可证明结论; (Ⅲ)先求出其导函数以及导数为0的根,比较根与区间两端点的大小关系,求出其在x∈(0,e]上的单调性以及在x∈(0,e]上的最小值;即可判断出是否存在a. 【解析】 (Ⅰ)∵f(x)=x-lnx,f'(x)=1-=(1分) ∴0<x<1时,f'(x)<0,此时f(x)单调递减, 1<x<e时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增(3分) ∴f(x)的极小值为f(1)=1(4分) (Ⅱ)∵f(x)的极小值为1,即f(x)在(0,e]上的最小值为1, ∴f(x)>0,f(x)min=1(5分) 令h(x)=g(x)+,h'(x)=,(6分) 当0<x<e时,h'(x)>0,h(x)在(0,e]上单调递增(8分) ∴h(x)max=h(e)=<+=1=f(x)min ∴在(1)的条件下,f(x)>g(x)+;   (9分) (Ⅲ)假设存在实数a,使f(x)=ax-lnx(x∈(0,e])有最小值3, f'(x)=a-= ①当a≤0时,f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min=f(e)=ae-1=3⇒a=(舍去),所以,此时f(x)无最小值.(11分) ②当0<<e时,f(x)在(0,)上单调递减,在(,e]上单调递增 f(x)min=f()=1+lna=3,a=e2,满足条件.(12分) ③当≥e时,f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min=f(e)=ae-1=3⇒a=(舍去),所以,此时f(x)无最小值. 综上,存在实数a=e2,使得当x∈(0,e]时f(x)有最小值3.(14分)
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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