Question

已知函數(shù)
（I）當a=l時，求f（x）在（0，e]上的最小值；
（Ⅱ）若在區(qū)間（1，+∞）上，函數(shù)f（x）＜2ax恒成立，求實數(shù)a的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（I）當a=l時，（x＞0），求導函數(shù)，確定函數(shù)在（0，e]上的單調(diào)性，從而可求函數(shù)的最小值；
（Ⅱ）在區(qū)間（1，+∞）上，函數(shù)f（x）＜2ax恒成立，即＜0在區(qū)間（1，+∞）上恒成立，分類討論，即可求得實數(shù)a的取值范圍．
解答：解：（I）當a=l時，（x＞0），∴
∴函數(shù)在（0，1）上，f′（x）＜0，函數(shù)單調(diào)遞減，在（1，e]上，f′（x）＞0，函數(shù)單調(diào)遞增，
∴f（x）在（0，e]上的最小值為f（1）=；
（Ⅱ）在區(qū)間（1，+∞）上，函數(shù)f（x）＜2ax恒成立，即＜0在區(qū)間（1，+∞）上恒成立
設(shè)g（x）=，則g′（x）=（x+1）（2a-1-）
x∈（1，+∞）時，x+1＞0，0＜＜1
①若2a-1≤0，即a≤，g′（x）＜0，函數(shù)在（1，+∞）上為減函數(shù)，∴g（x）＜g（1）=--a，
只需--a≤0，即-≤a≤時，g（x）＜0恒成立；
②若0＜2a-1＜1，即＜a＜1時，令g′（x）=0，得x=＞1，函數(shù)在（1，）上為減函數(shù)，（，+∞）為增函數(shù)，
∴g（x）∈（g（），+∞），不合題意；
③若2a-1≥1，即a≥1時，g′（x）＞0，函數(shù)在（1，+∞）上增減函數(shù)，∴g（x）∈（g（1），+∞），不合題意
綜上可知，-≤a≤時，g（x）＜0恒成立
∴實數(shù)a的取值范圍是[-]．
點評：本題考查導數(shù)知識的運用，考查函數(shù)的單調(diào)性與最值，考查恒成立問題，考查分類討論的數(shù)學思想，正確求導是關(guān)鍵．