已知函數(shù)f(x)=ax-1-lnx,a∈R.
(Ⅰ)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若函數(shù)f(x)在x=1處取得極值,對?x∈(0,+∞),f(x)≥bx-2恒成立,求實數(shù)b的取值范圍.
【答案】
分析:①對函數(shù)進行求導,然后令導函數(shù)大于0求出x的范圍,令導函數(shù)小于0求出x的范圍,即可得到答案;
②由函數(shù)f(x)在x=1處取得極值求出a的值,再依據(jù)不等式恒成立時所取的條件,求出實數(shù)b的取值范圍即可.
解答:解:(Ⅰ)在區(qū)間(0,+∞)上,
.…(1分)
①若a≤0,則f′(x)<0,f(x)是區(qū)間(0,+∞)上的減函數(shù); …(3分)
②若a>0,令f
′(x)=0得x=
.
在區(qū)間(0,
)上,f
′(x)<0,函數(shù)f(x)是減函數(shù);
在區(qū)間
上,f
′(x)>0,函數(shù)f(x)是增函數(shù);
綜上所述,①當a≤0時,f(x)的遞減區(qū)間是(0,+∞),無遞增區(qū)間;
②當a>0時,f(x)的遞增區(qū)間是
,遞減區(qū)間是
.…(6分)
(II)因為函數(shù)f(x)在x=1處取得極值,所以f
′(1)=0
解得a=1,經(jīng)檢驗滿足題意.…(7分)
由已知f(x)≥bx-2,則
…(8分)
令
,則
…(10分)
易得g(x)在(0,e
2]上遞減,在[e
2,+∞)上遞增,…(12分)
所以g(x)
min=
,即
. …(13分)
點評:本題主要考查導函數(shù)的正負與原函數(shù)的單調(diào)性之間的關(guān)系,即當導函數(shù)大于0時原函數(shù)單調(diào)遞增,當導函數(shù)小于0時原函數(shù)單調(diào)遞減.
會利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間以及根據(jù)函數(shù)的增減性得到函數(shù)的最值.掌握不等式恒成立時所取的條件.