已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],其中e是自然常数,a∈R.(1)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值;(2

2025-01-03 14:19:52
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回答1:

(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1-
1
x
=
x-1
x

当0<x<1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减;
当1<x<e时,f′(x)>0,此时f(x)为单调递增.
∴当x=1时f(x)取得极小值,f(x)的极小值为f(1)=1,f(x)无极大值;
(2)∵f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],
∴ax-lnx≥3在x∈(0,e]上恒成立,即a≥
3
x
+
lnx
x
在x∈(0,e]上恒成立,
g(x)=
3
x
+
lnx
x
,x∈(0,e],
g (x)=-
3
x 2
+
1-lnx
x 2
=-
2+lnx
x 2

令g′(x)=0,则 x=
1
e 2

0<x<
1
e 2
时,f′(x)>0,此时f(x)单调递增,
1
e 2
<x<e
时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减,
g(x ) max =g(
1
e 2
)=3 e 2 -2 e 2 = e 2

∴a≥e 2 ,即a的取值范围为a≥e 2