题目内容

已知函数f(x)=ax-21nx,a∈R
(Ⅰ)a=1时,求函数f(x)的极值;
(Ⅱ)求f(x)单调区间
(Ⅲ)设g(x)=
a+2e
x
(a>0)
,若在[1,e]上至少存在一个x0,使得f(x0)>g(x0)成立,求实数a的取值范围.
(I)f′(x)=1-
2
x
,x>0
.令f'(x)=0,得x=2
当x变化时,f'(x)与f(x)变化情况如下表:
x(0,2)2(2,+∞)
f'(x)-0+
f(x)单调递减极小值单调递增
∴当x=2时,f(x)取得极小值f(2)=2-2ln2.
(Ⅱ)a≤0时,f(x)在(0,+∞)上为减函数;a>0时,f(x)在(0,
2
a
)上是减函数,
在(
2
a
,+∞
)上是增函数.
(Ⅲ)本命题等价于f(x)-g(x)>0在[1,e]上有解,设F(x)=f(x)-g(x)=ax-2lnx-
a+2e
x

F'(x)=a-
2
x
+
a+2e
x2
=
ax2-2x+a+2e
x2
=
ax2+a+2(e-x)
x2
>0

所以F(x)为增函数,F(x)max=F(e).
依题意需F(e)>0,解得a>
4e
e2-1
.所以a的取值范围是(
4e
e2-1
,+∞)
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