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(2011•江苏模拟)已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax(a>0),设F(x)=f(x)+g(x)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/07 21:33:17
(2011•江苏模拟)已知函数f(x)=lnx,g(x)=
a
x
(a>0)
(1)F(x)=f(x)+g(x)=lnx+
a
x(x>0),F′(x)=
1
x−
a
x2=
x−a
x2(x>0).(2分)
因为a>0由F′(x)>0⇒x∈(a,+∞),所以F(x)在上单调递增;由F′(x)<0⇒x∈(0,a),
所以F(x)在(0,a)上单调递减.(5分)
(2)F′(x)=
x−a
x2(0<x≤3),k=F′(x0)=
x0−a
x02≤
1
2(0<x0≤3)恒成立,(7分)
即a≥(−
1
2x02+x0)max,当x0=1时取得最大值
1
2.所以,a≥
1
2,所以amin=
1
2.(10分)
(3)因为x≥e,所以xlnx≥ax−a⇔a≤
xlnx
x−1,令h(x)=
xlnx
x−1,x∈[e,+∞),则h′(x)=
x−lnx−1
(x−1)2.(12分)
因为当x≥e时,(x−lnx−1)′=1−
1
x>0,所以x-lnx-1≥e-lne-1=e-2>0,
所以h′(x)>0,所以h(x)min=h(e)=
e
e−1,所以0<a≤
e
e−1.(16分)