Question

9．已知函數(shù)f（x）=ax-1-lnx （a∈R）．
（Ⅰ） 討論函數(shù)f（x）在定義域內(nèi)的極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
（Ⅱ） 若a=1時(shí)，對(duì)于?x∈（0，+∞），f（x）≥bx-2恒成立，求實(shí)數(shù)b的取值范圍．

Answer 1

分析 （1）對(duì)f（x）求導(dǎo)，根據(jù)參數(shù)a討論函數(shù)的單調(diào)性，極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)；
（2）對(duì)于?x∈（0，+∞），f（x）≥bx-2恒成立 等價(jià)轉(zhuǎn)化為：b≤$\frac{x-1-lnx+2}{x}$=1+$\frac{1-lnx}{x}$ 在x＞0上恒成立．

解答 解：函數(shù)f（x）的定義域?yàn)椋?，+∞），
（Ⅰ）  f'（x）=a-$\frac{1}{x}$=$\frac{ax-1}{x}$，
當(dāng)a≤0時(shí)，f'（x）在x＞0上恒小于0，
f（x）在x＞0上單調(diào)遞減，此時(shí)f（x）沒有極值點(diǎn)．
當(dāng)a＞0時(shí)，f'（x）在（0，$\frac{1}{a}$）上為負(fù)，在（$\frac{1}{a}$，+∞）上為正，f（x）在x=$\frac{1}{a}$處取得極小值，此時(shí)f（x）有一個(gè)極值點(diǎn)．
綜上知：當(dāng)a≤0時(shí)，f（x）在定義域內(nèi)的極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)為0，
當(dāng)a＞0時(shí)，在定義域內(nèi)f（x）的極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)為1．
（Ⅱ）a=1，f（x）=x-1-lnx，對(duì)于任意x＞0，f（x）≥bx-2恒成立，即為：
b≤$\frac{x-1-lnx+2}{x}$=1+$\frac{1-lnx}{x}$ 在x＞0上恒成立．
令g（x）=1+$\frac{1-lnx}{x}$，則g'（x）=0得：x=e²．
∴g（x）在（0，e²）上為減函數(shù)，在（e²，+∞）上為增函數(shù)，
則g（x）在x=e²時(shí)取得最小值為g（e²）=1-$\frac{1}{{e}^{2}}$，
∴b≤1-$\frac{1}{{e}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性，函數(shù)的最值以及等價(jià)轉(zhuǎn)化問題，屬中等題．