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已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],其中e是自然常数,a∈R.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值;
(2)若f(x)≥3恒成立,求a的取值范围.

解:(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,f′(x)=1-=
当0<x<1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减;
当1<x<e时,f′(x)>0,此时f(x)为单调递增.
∴当x=1时f(x)取得极小值,f(x)的极小值为f(1)=1,f(x)无极大值;
(2)∵f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],
∴ax-lnx≥3在x∈(0,e]上恒成立,即a≥+在x∈(0,e]上恒成立,
,x∈(0,e],

令g′(x)=0,则
时,f′(x)>0,此时f(x)单调递增,
时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减,

∴a≥e2,即a的取值范围为a≥e2
分析:(1)当a=1时,f(x)=x-lnx,求出f′(x),在定义域内解不等式f′(x)<0,f′(x)>0即可得到单调区间,由单调性即可得到极值;
(2)f(x)≥3恒成立即a≥+恒成立,问题转化为求函数,x∈(0,e]的最大值,利用导数即可求得;
点评:本题考查利用导数研究函数的单调性、求函数极值及函数恒成立问题,具有一定综合性,恒成立问题往往转化为函数最值解决.
练习册系列答案
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已知f(x)=ax+a-x(a>0且a≠1),
(1)证明函数f ( x )的图象关于y轴对称;
(2)判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义加以证明;
(3)当x∈[1,2]时函数f (x )的最大值为
103
,求此时a的值.

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1
2
[f-1(x1)+f-1(x2)]
n=f-1(
x1+x2
2
)
(x1、x2是两个不相等的正实数),试比较m、n的大小.

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(2)设函数f(x)=log3(ax-bx),且f(1)=1,f(2)=log312.求a,b的值.

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(2010•新疆模拟)已知f(x)=ax-lnx,x∈(0,e],g(x)=
lnx
x
,其中e是自然对数的底,a∈R.
(Ⅰ)a=1时,求f(x)的单调区间、极值;
(Ⅱ)是否存在实数a,使f(x)的最小值是3,若存在,求出a的值,若不存在,说明理由;
(Ⅲ)在(1)的条件下,求证:f(x)>g(x)+
1
2

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