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已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],g(x)=,其中e是自然常数,a∈R...

已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],g(x)=manfen5.com 满分网,其中e是自然常数,a∈R.
(1)讨论a=1时,函数f(x)的单调性和极值;
(2)求证:在(1)的条件下,f(x)>g(x)+manfen5.com 满分网
(3)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.
(1)当a=1时,求函数的定义域,然后利用导数求函数的极值和单调性. (2)利用(1)的结论,求函数f(x)的最小值以及g(x)的最大值,利用它们之间的关系证明不等式. (3)利用导数求函数的最小值,让最小值等于3,解参数a. 【解析】 (1)因为,所以当0<x<1时,f'(x)<0,此时函数f(x)单调递减.   当1<x≤e时,f'(x)>0,此时函数f(x)单调递增.所以函数f(x)的极小值为f(1)=1. (2)因为函数f(x)的极小值为1,即函数f(x)在(0,e]上的最小值为1. 又,所以当0<x<e时,=g'(x)>0,此时g(x)单调递增. 所以g(x)的最大值为g(e)=,所以,所以在(1)的条件下,f(x)>g(x)+. (3)假设存在实数a,使f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],有最小值3,则, ①当a≤0时,f'(x)<0,f(x)在(0,e]上单调递减,,(舍去),此时函数f(x)的最小值是不是3. ②当0时,f(x)在(0,]上单调递减,f(x)在(,e]上单调递增. 所以,满足条件. ③当时,f(x)在(0,e]上单调递减,,(舍去),此时函数f(x)的最小值是不是3. 综上可知存在实数a=e2,使f(x)的最小值是3.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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