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已知函数.的单调区间,在[1.e]上的最小值为1.求实数a的取值范围,(其中e为自然对数的底数)(3)若上恒成立.求实数a的取值范围.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 15:06:12分类:高中数学题库

已知函数数学公式.(1)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;(2)若f(x)在[1,e]上的最小值为1,求实数a的取值范围;(其中e为自然对数的底数)(3)若数学公式上恒成立,求实数a的取值范围.在线课程解:(1)∵f'(x)=(x>0)…(2分)
∴f'(x)>0?x>a,f'(x)<0?0<x<a…(3分)
∴f(x)在(0,a)上单调递减,
在(a,+∞)上单调递增 …(4分)
(2)∵x∈[1,e]
∴当a≤1时,f'(x)≥0,
∴f(x)在[1,e]上单调递增,
故f(x)min=f(1)=a=1
满足题意 …(5分)
当a≥e时,f'(x)≤0,
∴?a=0(舍去) …(6分)
当1<a<e时,由(1)知f(x)在(1,a)上单调递减,
在(a,e)上单调递增,
故f(x)min=f(a)=lna+1=1?a=1(舍去) …(7分)
综上所述,a=1…(8分)
(3)f(x)<x在(1,+∞)上恒成立?a<-xlnx在(1,+∞)上恒成立…(9分)

g'(x)=x-lnx-1
令h(x)=x-lnx-1h'(x)
=1-…(10分)
当x∈(1,+∞)时,h'(x)>0
故h(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以h(x)>h(1)=0
,
所以a≤.…(12分)
分析:(1)由f'(x)=(x>0),能推导出f(x)的单调区间.
(2)由x∈[1,e],知当a≤1时,f'(x)≥0,故f(x)min=f(1)=a=1;当a≥e时,f'(x)≤0,推导出a=0(舍去);当1<a<e时,推导出a=1(舍去).综上所述,a=1.
(3)f(x)<x在(1,+∞)上恒成立?a<-xlnx在(1,+∞)上恒成立.,g'(x)=x-lnx-1.h(x)=x-lnx-1,h'(x)=1-.由此进行分类讨论,能求出实数a的取值范围.
点评:本题考查解导数在求函数最大值和最小值中的实际应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.综合性强,是高考的重点,易错点是知识体系不牢固.