已知函数f(x)=ax+lnx,x∈(l,e).(Ⅰ)若函数f(x)的图象在x=2处的切线的斜率为1,求实数a的值;

2024-12-02 21:16:49
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回答1:

(Ⅰ)f′(x)=a+

1
x
=0(1分)
∵函数f(x)的图象在x=2处的切线的斜率为1,∴f′(2)=a+
1
2
=1
(2分)
a=
1
2
(3分)
(Ⅱ)由f′(x)=a+
1
x
=0
,可得a=?
1
x

∵x∈(1,e)
?
1
x
∈(?1,?
1
e
)

a∈(?1,?
1
e
)
(5分)
经检验a∈(?1,?
1
e
)
时,f(x)有极值.
∴实数a的取值范围为(?1,?
1
e
)
.(6分)
列表

f(x)的极大值为f(?
1
a
)=?1+ln(?
1
a
)
(7分)
又∵f(1)=a,f(e)=ae+1
由a≥ae+1,解得a≤
1
1?e
又∵?1<
1
1?e
<?
1
e
(8分)
∴当?1<a≤
1
1?e
时,函数f(x)的值域为(ae+1,?1+ln(?
1
a
)]
(9分)
1
1?e
<a<?
1
e
时,函数f(x)的值域为(a,?1+ln(?
1
a
)]
.(10分)
(Ⅲ)证明:∵当x∈(1,e)时,g'(x)=3x2-1>0,
∴g(x)在(1,e)上为单调递增函数(11分)
∵g(1)=-2,g(e)=e3-e-2∴g(x)在(1,e)的值域为(-2,e3-e-2)(12分)
∵e3-e-2>?1+ln(?
1
a
)
,-2<ae+1,-2<a
(ae+1,?1+ln(?
1
a
)]
?(-2,e3-e-2),(a,?1+ln(?
1
a
)]
?(-2,e3-e-2)
∴?x1∈(1,e),?x0∈(1,e),使得g(x0)=f(x1)成立.(14分)