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已知a∈R,函数f(x)=ax+lnx−1,g(x)=(lnx−1)ex +x(其中e为自然对数的底).

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/23 01:55:08
已知a∈R,函数f(x)=
a
x
+lnx−1,g(x)=(lnx−1)
e
x
 
+x
已知a∈R,函数f(x)=ax+lnx−1,g(x)=(lnx−1)ex +x(其中e为自然对数的底).
(1)∵f(x)=
a
x+x+lnx−1∴f′(x)=−
a
x2+ 
1
x=
x−a
x2,令f′(x)=0得,x=a,
①若0<a<e,当x∈(0,a)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(0,a)上单调递减,当x∈(a,e)时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(a,e)上单调递增,
所以当x=a时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值lna.
②若a≥e,则f′(x)≤0,函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,所以当x=e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值
a
e.;
综上所述,当0<a<e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值lna,当a≥e时,函数f(x)在区间(0,e]上取得最小值
a
e.;
(2)不存在.证明如下
g(x)=(lnx−1)
ex +x,x∈(0,e],
∴g′(x)=
1
x•ex+(lnx-1)ex+1=(
1
x+lnx-1)ex+1
由(1)知,当a=1时,f(x)=
1
x+lnx−1,此时f(x)在区间(0,e]上取得最小值ln1=0,即
1
x+lnx−1≥0,而ex>0,所以g′(x)≥1>0,
又曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直,等价于g′(x0)=0有实数根,而g′(x)>0,所以方程g′(x0)=0无实数根,
故不存在实数x0∈(0,e],使曲线y=g(x)在点x=x0处的切线与y轴垂直.