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  • 已知函數(shù)f(x)=1?xax+lnx. (I)當(dāng)a=1/2時,求f(x)在[1,e]上的最大值和最小值; (II)若函數(shù)g(x)=f(x)-1/4x在[1,e]上為增函數(shù),求正實數(shù)a的取值范圍.

    已知函數(shù)f(x)=
    1?x
    ax
    +lnx.
    (I)當(dāng)a=
    1
    2
    時,求f(x)在[1,e]上的最大值和最小值;
    (II)若函數(shù)g(x)=f(x)-
    1
    4
    x在[1,e]上為增函數(shù),求正實數(shù)a的取值范圍.
    數(shù)學(xué)人氣:490 ℃時間:2020-01-27 06:18:43
    優(yōu)質(zhì)解答
    (Ⅰ)當(dāng)a=
    1
    2
    時,f′(x)=
    x?2
    x2
    (x>0),
    ∴當(dāng)x∈[1,2]時,f′(x)<0;當(dāng)x∈(2,e]時,f′(x)>0,
    ∴f(x)在[1,2]上單調(diào)遞減,在(2,e]上單調(diào)遞增,
    ∴f(x)在區(qū)間[1,e]上有唯一極小值點(diǎn),
    故f(x)min=f(x)極小值=f(2)=ln2-1.
    又∵f(1)=0,f(e)=
    2?e
    e
    <0

    ∴f(x)在區(qū)間[1,e]上的最大值為f(x)max=f(1)=0.
    綜上可知,函數(shù)f(x)在[1,e]上的最大值是0,最小值是ln2-1.
    (Ⅱ)∵g(x)=f(x)-
    1
    4
    x,
    ∴g′(x)=
    ?ax2+4ax?4
    4ax2
    (a>0)
    ,
    設(shè)h(x)=-ax2+4ax-4,由題意知,只需h(x)≥0在[1,e]上恒成立,
    因為a>0,h(x)圖象的對稱軸為x=2,
    所以只需h(1)=3a-4≥0,所以a≥
    4
    3
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