题目内容
已知函数
.
(I)求函数f(x)的单调区间和极值;
(II)若
x>0,均有ax(2﹣lnx)≤1,求实数a的取值范围.
(I)求函数f(x)的单调区间和极值;
(II)若
解:(I)依题意,x>0,f′(x)=
由f′(x)>0得
,
解得x
,
函数f(x)的单调增区间为(
,+∞)
由f′(x)<0得
,
解得x
,
函数f(x)的单调减区间为(0,
)
∴当x=
时,函数f(x)的极小值为f(
)=aln
+a=a﹣alna
(II)设g(x)=ax(2﹣lnx)=2ax﹣axlnx,
则函数定义域为(0,+∞)
g′(x)=2a﹣(ax
+alnx)=a(1﹣lnx)
由g′(x)=0,解得x=e,
由a>0可知,
当x∈(0,e)时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增,
当x∈(e,+∞)时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减,
∴函数g(x)的最大值为g(e)=ae(2﹣lne)=ae
要使不等式恒成立,只需g(x)的最大值不大于1即可,
即g(e)≤1也即ae≤1,解得 a≤
又∵a>0
∴0<a≤
由f′(x)>0得
解得x
函数f(x)的单调增区间为(
由f′(x)<0得
解得x
函数f(x)的单调减区间为(0,
∴当x=
(II)设g(x)=ax(2﹣lnx)=2ax﹣axlnx,
则函数定义域为(0,+∞)
g′(x)=2a﹣(ax
由g′(x)=0,解得x=e,
由a>0可知,
当x∈(0,e)时,g′(x)>0,函数g(x)单调递增,
当x∈(e,+∞)时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减,
∴函数g(x)的最大值为g(e)=ae(2﹣lne)=ae
要使不等式恒成立,只需g(x)的最大值不大于1即可,
即g(e)≤1也即ae≤1,解得 a≤
又∵a>0
∴0<a≤
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