题目内容
(2012•武清区一模)己知函数f(x)=-lnx-
,a∈R.
(1)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值.
a | x |
(1)当a>0时,求函数f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值.
分析:(1)先确定函数的定义域,再求导函数,从而可求函数f(x)的单调区间;
(1)求导函数,分类讨论,确定函数f(x)在区间[1,e]上的单调性,从而可求函数的最大值.
(1)求导函数,分类讨论,确定函数f(x)在区间[1,e]上的单调性,从而可求函数的最大值.
解答:解:(1)函数的定义域为(0,+∞)
求导函数可得f′(x)=-
+
=
当a>0时,令f′(x)>0,可得0<x<a;令f′(x)<0,可得x>a;
∴函数在(0,a)上单调增,在(a,+∞)上单调减;
(2)求导函数可得f′(x)=-
+
=
由(1)知,当a>0时,函数在(0,a)上单调增,在(a,+∞)上单调减,
故a>e时,函数f(x)在区间[1,e]上单调减,∴x=1时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-a;
0<a≤e时,函数f(x)在区间[1,e]上单调增,∴x=e时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-1-
;
当a<0时,函数在区间[1,e]上单调减,∴x=1时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-a;
综上知,a>e或a<0时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-a;0<a≤e时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-1-
.
求导函数可得f′(x)=-
1 |
x |
a |
x2 |
-x+a |
x2 |
当a>0时,令f′(x)>0,可得0<x<a;令f′(x)<0,可得x>a;
∴函数在(0,a)上单调增,在(a,+∞)上单调减;
(2)求导函数可得f′(x)=-
1 |
x |
a |
x2 |
-x+a |
x2 |
由(1)知,当a>0时,函数在(0,a)上单调增,在(a,+∞)上单调减,
故a>e时,函数f(x)在区间[1,e]上单调减,∴x=1时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-a;
0<a≤e时,函数f(x)在区间[1,e]上单调增,∴x=e时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-1-
a |
e |
当a<0时,函数在区间[1,e]上单调减,∴x=1时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-a;
综上知,a>e或a<0时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-a;0<a≤e时,函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为-1-
a |
e |
点评:本题考查导数在最大值与最小值问题中的应用,解题的关键是利用导数研究出函数的单调性,判断出函数的最值.
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