Question

已知函数f（x）=ax+lnx（a∈R）．
（1）若a=2，求曲线y=f（x）在x=1处切线的斜率；
（2）当a＜0时，求f（x）的单调区间；
（3）设g（x）=x²-2x+2，若对任意x₁∈（0，+∞），均存在x₂∈[0，1]，使得f（x₁）＜g（x₂），求a的取值范围．

Answer

（1）利用导数的几何意义，可求曲线y=f（x）在x=1处切线的斜率；
（2）求导函数，在区间上，f'（x）＞0；在区间上，f'（x）＜0，故可得函数的单调区间；
（3）由已知转化为f（x）max＜g（x）max，可求g（x）max=2，f（x）最大值-1-ln（-a），由此可建立不等式，从而可求a的取值范围．
【解析】
（1）由已知，…（2分）
∴f'（1）=2+1=3．
故曲线y=f（x）在x=1处切线的斜率为3．…（4分）
（2）求导函数可得．…（5分）
当a＜0时，由f'（x）=0，得．
在区间上，f'（x）＞0；在区间上，f'（x）＜0，
所以，函数f（x）的单调递增区间为，单调递减区间为…（10分）
（3）由已知转化为f（x）max＜g（x）max．
∵g（x）=x2-2x+2=（x-1）2+1，x2∈[0，1]，∴g（x）max=2…（11分）
由（2）知，当a≥0时，f（x）在（0，+∞）上单调递增，值域为R，故不符合题意．
（或者举出反例：存在f（e3）=ae3+3＞2，故不符合题意．）
当a＜0时，f（x）在上单调递增，在上单调递减，
故f（x）的极大值即为最大值，，
所以2＞-1-ln（-a），所以ln（-a）＞-3，
解得．…（14分）