题目内容
已知函数
,其中a为常数,e为自然对数的底数.
(1)当a=-1时,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在区间(0.e]上的最大值为2,求a的值.
解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞)
当a=-1时,f(x)=lnx-x
f′(x)=
-1=
令f′(x)>0得,0<x<1,令f′(x)<0得,x>1或x<0,
∴函数f(x)增区间为(0,1),减区间为(1,+∞);
(2)f′(x)=
=
①当a<0时,x>0,∴f′(x)>0
∴函数f(x)在(0.e]上是增函数,
∴f(x)max=f(e)=2
∴
=2
∴a=e符号题意;
②当a<0时,令f′(x)=0得x=-a,
1°若0<-a≤e,即-e≤a<0时
∴f(x)max=f(-a)=2
∴-1+ln(-a)=2,
∴a=-e2不符号题意,舍去;
2°若-a>e,即a<-e时,在(0,e]上f′(x)>0.∴f(x)在(0.e]上是增函数,
故f(x)max=f(e)=2
∴a=e不符号题意,舍去;
故a=e.
分析:(1)把a=-1时代入函数
,求导,令f′(x)>0求出函数的增区间,令f′(x)<0求出函数的减区间;
(2)对方程f'(x)=0有无实根,和有根,根是否在区间(0,e]内进行讨论,求得函数的极值,确定函数的最大值.
点评:考查利用导数的方法研究函数的单调性、极值、最值和分类讨论的思想方法,注意函数的定义域;属难题.
当a=-1时,f(x)=lnx-x
f′(x)=


令f′(x)>0得,0<x<1,令f′(x)<0得,x>1或x<0,
∴函数f(x)增区间为(0,1),减区间为(1,+∞);
(2)f′(x)=


①当a<0时,x>0,∴f′(x)>0
∴函数f(x)在(0.e]上是增函数,
∴f(x)max=f(e)=2
∴

∴a=e符号题意;
②当a<0时,令f′(x)=0得x=-a,
1°若0<-a≤e,即-e≤a<0时

∴-1+ln(-a)=2,
∴a=-e2不符号题意,舍去;
2°若-a>e,即a<-e时,在(0,e]上f′(x)>0.∴f(x)在(0.e]上是增函数,
故f(x)max=f(e)=2
∴a=e不符号题意,舍去;
故a=e.
分析:(1)把a=-1时代入函数

(2)对方程f'(x)=0有无实根,和有根,根是否在区间(0,e]内进行讨论,求得函数的极值,确定函数的最大值.
点评:考查利用导数的方法研究函数的单调性、极值、最值和分类讨论的思想方法,注意函数的定义域;属难题.

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