已知函数f(x)=1/x+alnx(a不等于0,a为实数),若在区间[1,e]上至少存在一点Xo,使f(Xo)

问题描述:

已知函数f(x)=1/x+alnx(a不等于0,a为实数),若在区间[1,e]上至少存在一点Xo,使f(Xo)

a小于-1/e

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令f'(x)=0,得到x=1/a ,
若在区间[1,e]上存在一点x0,使得f(x0)<0成立,
其充要条件是f(x)在区间[1,e]上的最小值小于0即可.
(1)当x=1 a <0,
即a<0时,f'(x)<0对x∈(0,+∞)成立,
所以,f(x)在区间[1,e]上单调递减,
故f(x)在区间[1,e]上的最小值为f(e)=1/e +alne=1/e +a,
由1/e +a<0,得a<-1 e ,即a∈(-∞,-1/e )
(2)当x=1/a >0,即a>0时,
①若e≤1/a ,则f'(x)≤0对x∈[1,e]成立,
所以f(x)在区间[1,e]上单调递减,
所以,f(x)在区间[1,e]上的最小值为f(e)=1 e +alne=1 e +a>0,
显然,f(x)在区间[1,e]上的最小值小于0不成立
②若1<1 a <e,即a>1 e 时,则有
x (1,1/a ) 1/a (1 a ,e)f'(x) - 0 +
f(x) ↘ 极小值 ↗
所以f(x)在区间[1,e]上的最小值为f(1 a )=a+aln1 a ,
由f(1/a )=a+aln1 a =a(1-lna)<0,
得1-lna<0,解得a>e,即a∈(e,+∞).
综上,由(1)(2)可知:a∈(-∞,-1 e )∪(e,+∞)符合题意

若a>0,f(x)最大值f(e)=1/x+a