Question

【題目】已知函數(shù)f（x）=x﹣alnx+ ．
（1）若a=1，求f（x）在x∈[1，3]的最值；
（2）求函數(shù)f（x）的單調(diào)區(qū)間；
（3）若存在x0∈[1，e]，使得f（x0）＜0成立，求a的取值范圍．

Answer 1

【答案】
（1）解：由題意知 ，x∈[1，3]．

，

令f'（x）=0，x1=2，x2=﹣1（舍）．

x	1	（1，2）	2	（2，3）	3
f'（x）	﹣2	為負(fù)	0	為正
f（x）	3	遞減	極小值	遞增

由上表可知，函數(shù)f（x）的最小值為f（2）=2﹣ln2，函數(shù)f（x）的最大值為f（1）=3．

（2）解： ，令f'（x）=0，x1=﹣1，x2=1+a．

由于函數(shù)f（x）的定義域?yàn)椋?，+∞），

當(dāng)1+a≤0時(shí)，f'（x）＞0，

當(dāng)1+a＞0時(shí)，0＜x＜1+a有f'（x）＜0，x＞1+a有f'（x）＞0．

所以，當(dāng)a≤﹣1時(shí)，函數(shù)f（x）的遞增區(qū)間是（0，+∞）；

當(dāng)a＞﹣1時(shí)，函數(shù)f（x）的遞減區(qū)間是（0，1+a）；遞增區(qū)間是[1+a，+∞）．

（3）解：當(dāng)1+a≤1時(shí)，即a≤0時(shí)，函數(shù)f（x）在[1，e]上單調(diào)遞增，f（1）＜0解得a＜﹣2；

當(dāng)1+a≥e時(shí)，即a≥e﹣1時(shí)，函數(shù)f（x）在[1，e]上單調(diào)遞減，f（e）＜0解得 ；

當(dāng)1＜1+a＜e時(shí)，即0＜a＜e﹣1時(shí)，函數(shù)f（x）在[1，1+a]上單調(diào)遞減，[1+a，e]上單調(diào)遞增，

∴f（1+a）=2+a﹣aln（1+a）＜0，由于0＜ln（1+a）＜1，

所以a＞aln（1+a），因此2+a﹣aln（1+a）＞2，不等式f（1+a）＜0無(wú)解．

綜上所述，a＜﹣2或

【解析】（1）代入a值，利用導(dǎo)函數(shù)直接判斷；（2）求導(dǎo)，在定義域內(nèi)對(duì)a進(jìn)行分類(lèi)討論；（3）使得f（x0）＜0成立，只需求出區(qū)間內(nèi)的最小值即可，對(duì)a進(jìn)行分類(lèi)討論，求出函數(shù)的最小值．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)，需要了解一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個(gè)區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個(gè)區(qū)間單調(diào)遞減；求函數(shù)的極值的方法是:（1）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極大值（2）如果在附近的左側(cè),右側(cè),那么是極小值才能得出正確答案．