已知f(x)=ax﹣1nx,x∈(0,e],g(x)=,其中e是自然常数,a∈R.(Ⅰ)当a=1时,研究f(x)的单调性与极值;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求证:f(x)>g(x)+;(Ⅲ)是否存在实数a
已知f(x)=ax﹣1nx,x∈(0,e],g(x)=,其中e是自然常数,a∈R.(Ⅰ)当a=1时,研究f(x)的单调性与极值;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求证:f(x)>g(x)+;(Ⅲ)是否存在实数a,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.
题目简介
已知f(x)=ax﹣1nx,x∈(0,e],g(x)=,其中e是自然常数,a∈R.(Ⅰ)当a=1时,研究f(x)的单调性与极值;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求证:f(x)>g(x)+;(Ⅲ)是否存在实数a
题目详情
已知f(x)=ax﹣1nx,x∈(0,e],g(x)=
,其中e是自然常数,a∈R.
;
(Ⅰ)当a=1时,研究f(x)的单调性与极值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求证:f(x)>g(x)+
(Ⅲ)是否存在实数a,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.
答案
∴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)单调递增
∴f(x)的极小值为f(1)=1
(Ⅱ)证明:∵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
令h(x)=g(x)+
当0<x<e时,h′(x)>0,h(x)在(0,e]上单调递增
∴h(x)max=h(e)=
∴在(1)的条件下,f(x)>g(x)+
(Ⅲ)解:假设存在实数a,使f(x)的最小值是3,f′(x)=
①当a≤0时,x∈(0,e],所以f′(x)<0,
所以f(x)在(0,e]上单调递减,f(x)min=f(e)=ae﹣1=3,∴a=
所以,此时f(x)无最小值.
②当0<
f(x)min=f(
③当
所以f(x)在(0,e]上单调递减,
f(x)min=f(e)=ae﹣1=3,∴a=
所以,此时f(x)无最小值.
综上,存在实数a=e2,使f(x)的最小值是3.