已知函数f(x)=lnx+1x+ax,x∈(0,+∞)(a为实常数).(1)当a=0时,求函数f(x)的最小值;(2)若函数f(x)在[2,+∞)上是单调函数,求a的取值范围.
问题描述:
已知函数f(x)=lnx+
+ax,x∈(0,+∞)(a为实常数).1 x
(1)当a=0时,求函数f(x)的最小值;
(2)若函数f(x)在[2,+∞)上是单调函数,求a的取值范围.
答
(1)a=0时,f′(x)=
…..(2分)x−1 x2
当0<x<1时f'(x)<0,
当x>1时f'(x)>0,…..(5分)
∴f(x)min=f(1)=1….(7分)
(2)f′(x)=
−1 x
+a=1 x2
ax2+x−1 x2
当a≥0时,ax2+x-1在[2,+∞)上恒大于零,即f'(x)>0,符合要求;…(10分)
当a<0时,令g(x)=ax2+x-1,g (x)在[2,+∞)上只能恒小于零
故△=1+4a≤0或
,解得:a≤−
1+4a>0 g(2)≤0 −
≤21 2a
1 4
∴a的取值范围是(−∞,−
]∪[0,+∞)…(14分)1 4
答案解析:(1)利用导数,确定函数的单调性,从而确定函数f(x)的最小值;
(2)先求导函数,再分别考虑导数大于0与小于0,分类讨论即可.当a≥0时,ax2+x-1在[2,+∞)上恒大于零,即f'(x)>0,符合要求;当a<0时,令g(x)=ax2+x-1,g (x)在[2,+∞)上只能恒小于零
考试点:导数在最大值、最小值问题中的应用.
知识点:本题以函数为载体,考查导函数,考查函数的单调性,注意分类讨论.