Question

【題目】已知函數(shù) ， ．
（Ⅰ）當(dāng)a=2時，求f（x）在x∈[1，e2]時的最值（參考數(shù)據(jù)：e2≈7.4）；
（Ⅱ）若x∈（0，+∞），有f（x）+g（x）≤0恒成立，求實數(shù)a的值．

Answer 1

【答案】解：（Ⅰ）∵當(dāng)a=2時， ，

∴ ，x＞0，

當(dāng)1＜x＜2時，f′（x）＞0，得﹣1＜x＜2，當(dāng)2＜x＜e2時，f′（x）＜0，

∴函數(shù)f（x）在[1，2]為增函數(shù)，在[2，e2]為減函數(shù)．

∴f（x）max=f（2）=2ln2．

．

（Ⅱ）令h（x）=f（x）+g（x）=alnx﹣x+1，則 ，

（i）當(dāng)a≤0時，h（x）在（0，+∞）上為減函數(shù)，而h（1）=0，

∴h（x）≤0在區(qū)間x∈（0，+∞）上不可能恒成立，因此a≤0不滿足條件．

（ii）當(dāng)a＞0時，h（x）在（0，a）上遞增，在（a，+∞）上遞減，

∴h（x）max=h（a）=alna﹣a+1．

∵h(yuǎn)（x）≤0在x∈（0，+∞）恒成立，∴h（x）max≤0．即alna﹣a+1≤0．

令g（a）=alna﹣a+1，（a＞0），則g'（a）=lna，

∴g（a）在（0，1）上遞減，在（1，+∞）上遞增，

∴g（a）min=g（1）=0，故a=1

【解析】（Ⅰ）當(dāng)a=2時，求出 ，x＞0，由此利用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)能求出f（x）在x∈[1，e2]時的最值．（Ⅱ）令h（x）=f（x）+g（x）=alnx﹣x+1，則 ，當(dāng)a≤0時，不滿足條件；當(dāng)a＞0時，h（x）max=h（a）=alna﹣a+1≤0，令g（a）=alna﹣a+1，（a＞0），則g'（a）=lna，g（a）min=g（1）=0，由此能求出a．
【考點精析】利用利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和函數(shù)的最大(小)值與導(dǎo)數(shù)對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知一般的,函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)有如下關(guān)系： 在某個區(qū)間內(nèi)，(1)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞增；(2)如果，那么函數(shù)在這個區(qū)間單調(diào)遞減；求函數(shù)在上的最大值與最小值的步驟：（1）求函數(shù)在內(nèi)的極值；（2）將函數(shù)的各極值與端點處的函數(shù)值，比較，其中最大的是一個最大值，最小的是最小值．