题目内容
已知函数f(x)=ax-xlna,其中a>0且a≠1.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若a>1,求函数f(x)在〔-1,1〕上的最小值.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若a>1,求函数f(x)在〔-1,1〕上的最小值.
考点:利用导数求闭区间上函数的最值,利用导数研究函数的单调性
专题:导数的综合应用
分析:(I)对a分类讨论,利用指数函数和对数函数的单调性,利用导数与函数单调性的关系即可得出;
(II)利用(I)d的结论即可得出.
(II)利用(I)d的结论即可得出.
解答:
解:(I)①当a>1时,lna>0,f′(x)=axlna-lna=(ax-1)lna,
当x>0时,ax>1,∴f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当x<0时,0<ax<1,∴f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.
②当0<a<1时,lna<0,f′(x)=axlna-lna=(ax-1)lna,
当x>0时,0<ax<1,∴f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当x<0时,ax>1,∴f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.
(II)当a>1时,由(I)可知:函数f(x)在(-1,0)单调递减;函数f(x)在(0,1)单调递增.
因此当x=0时,函数f(x)取得最小值,f(0)=1.
当x>0时,ax>1,∴f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当x<0时,0<ax<1,∴f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.
②当0<a<1时,lna<0,f′(x)=axlna-lna=(ax-1)lna,
当x>0时,0<ax<1,∴f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当x<0时,ax>1,∴f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.
(II)当a>1时,由(I)可知:函数f(x)在(-1,0)单调递减;函数f(x)在(0,1)单调递增.
因此当x=0时,函数f(x)取得最小值,f(0)=1.
点评:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、指数函数与对数函数的单调性,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
练习册系列答案
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函数y=2x-1的值域是( )
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