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已知函数f(x)=x-alnx,. (Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值; (Ⅱ...

已知函数f(x)=x-alnx,manfen5.com 满分网
(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)-g(x),求函数h(x)的单调区间;
(Ⅲ)若在[1,e](e=2.718…)上存在一点x,使得f(x)<g(x)成立,求a的取值范围.
(Ⅰ)先求出其导函数,让其大于0求出增区间,小于0求出减区间即可得到函数的单调区间进而求出函数f(x)的极值; (Ⅱ)先求出函数h(x)的导函数,分情况讨论让其大于0求出增区间,小于0求出减区间即可得到函数的单调区间; (Ⅲ)先把f(x)<g(x)成立转化为h(x)<0,即函数在[1,e]上的最小值小于零;再结合(Ⅱ)的结论分情况讨论求出其最小值即可求出a的取值范围. 【解析】 (Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),(1分) 当a=1时,f(x)=x-lnx,,(2分) x (0,1) 1 (1,+∞) f'(x) - + f(x) 极小 (3分) 所以f(x)在x=1处取得极小值1.(4分) (Ⅱ), (6分) ①当a+1>0时,即a>-1时,在(0,1+a)上h'(x)<0,在(1+a,+∞)上h'(x)>0, 所以h(x)在(0,1+a)上单调递减,在(1+a,+∞)上单调递增;(7分) ②当1+a≤0,即a≤-1时,在(0,+∞)上h'(x)>0, 所以,函数h(x)在(0,+∞)上单调递增.(8分) ( III)在[1,e]上存在一点x,使得f(x)<g(x)成立,即 在[1,e]上存在一点x,使得h(x)<0, 即函数在[1,e]上的最小值小于零.(9分) 由(Ⅱ)可知 ①即1+a≥e,即a≥e-1时,h(x)在[1,e]上单调递减, 所以h(x)的最小值为h(e), 由可得, 因为, 所以;(10分) ②当1+a≤1,即a≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增, 所以h(x)最小值为h(1),由h(1)=1+1+a<0可得a<-2;(11分) ③当1<1+a<e,即0<a<e-1时,可得h(x)最小值为h(1+a), 因为0<ln(1+a)<1, 所以,0<aln(1+a)<a 故h(1+a)=2+a-aln(1+a)>2 此时,h(1+a)<0不成立.(12分) 综上讨论可得所求a的范围是:或a<-2.(13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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