题目内容
已知函数f(x)=ax+lnx,其中a为常数,设e为自然对数的底数.
(Ⅰ) 当a=-1时,求f(x)的最大值;
(Ⅱ) 若f(x)在区间(0,e]上的最大值为-3,求a的值;
(Ⅲ) 当a=-1 时,试推断方是否有实数解.
(Ⅰ) 当a=-1时,求f(x)的最大值;
(Ⅱ) 若f(x)在区间(0,e]上的最大值为-3,求a的值;
(Ⅲ) 当a=-1 时,试推断方是否有实数解.
解:(1) 当a=-1时,f(x)=-x+lnx,
f′(x)′=
当0<x<1时,f′(x)>0;
当x>1时,f′(x)<0.
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数
f(x)max=f(1)=-1
(2) ∵f′(x)′=a+,x∈(0,e],
① 若a≥-,则f′′(x)≥0,从而f(x)在(0,e]上增函数
∴f(x)max=f(e)=ae+1≥0.不合题意
② 若,则由f′(x)′>0,
即0<x<
由f(x)<0,即<x≤e.
从而f(x)在上增函数,在为减函数
∴
令-1+ln,则ln=-2
∴,即a=.
∵
∴a=-e2
(3) 由(1)知当a=-1时f(x)max=f(1)=-1,∴|f(x)|≥1
又令,
令g′(x)=0,得x=e,
当0<x<e时,g′(x)>0,g(x) 在(0,e)单调递增;
当x>e时,g′(x)<0,g(x) 在(e,+∞)单调递减
∴
∴g(x)<1
∴|f(x)|>g(x),即|f(x)|>
∴方程|f(x)|=没有实数解.
f′(x)′=
当0<x<1时,f′(x)>0;
当x>1时,f′(x)<0.
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数
f(x)max=f(1)=-1
(2) ∵f′(x)′=a+,x∈(0,e],
① 若a≥-,则f′′(x)≥0,从而f(x)在(0,e]上增函数
∴f(x)max=f(e)=ae+1≥0.不合题意
② 若,则由f′(x)′>0,
即0<x<
由f(x)<0,即<x≤e.
从而f(x)在上增函数,在为减函数
∴
令-1+ln,则ln=-2
∴,即a=.
∵
∴a=-e2
(3) 由(1)知当a=-1时f(x)max=f(1)=-1,∴|f(x)|≥1
又令,
令g′(x)=0,得x=e,
当0<x<e时,g′(x)>0,g(x) 在(0,e)单调递增;
当x>e时,g′(x)<0,g(x) 在(e,+∞)单调递减
∴
∴g(x)<1
∴|f(x)|>g(x),即|f(x)|>
∴方程|f(x)|=没有实数解.
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