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已知函数f(x)=lnx+ax=1,a∈R

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 07:18:00
已知函数f(x)=lnx+ax=1,a∈R
(Ⅰ)求f(x)在x=1处的切线方程;
(Ⅱ)若不等式f(x)≤0恒成立,求a的取值范围.
(Ⅰ)∵x>0,f′(x)=
1
x+a,…3分
∴f′(1)=a+1,切点是(1,a+1),…5分
所以切线方程为y-(a+1)=(a+1)(x-1),即y=(a+1)x.…6分
(Ⅱ)解法一:∵x>0,f′(x)=
1+ax
x,
①当a≥0 时x∈(0,+∞),f′(x)>0,f(x),单调递增,
显然当x>1 时,f(x)>0,f(x)≤0不恒成立.…8分
②当a<0 时,x∈(0,-
1
a),f′(x)>0,f(x)单调递增,
x∈(-
1
a,+∞),f′(x)<0,f(x)单调递减,…10分
∴f(x)max=f(x)最大值=f(-
1
a)=ln≤0(-
1
a),∴a≤-1,
所以不等式f(x)≤0 恒成立时,a的取值范围(-∞,-1]…14分
(Ⅱ)解法二:∵x>0 所以不等式f(x)≤0 恒成立,等价于
ax≤=-lnx-1,即a≤
−lnx−1
x令h(x)=
−lnx−1
x,
则h′(x)=-
1−lnx
x2+
1
x2=
lnx
x2,当 x∈(0,1)时,
h′(x)<0,h(x)单调递减,
当x∈(1,+∞) 时,h′(x)>0,h(x)单调递增.…12分
∴h(x)min=h(x)最小值=h(1)=-1,∴a≤-1.
∴不等式f(x)≤0 恒成立时,a的取值范围(-∞,-1].…14分