已知函数f(x)=ax+a?1x-lnx-1,其中a>0.(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间和极值;(Ⅱ)若f(x

2025-02-02 23:33:05
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(Ⅰ)当a=1时,f(x)=x-lnx-1,f′(x)=1?

1
x
x?1
x

令f'(x)>0得x>1,则函数f(x)的单调增区间为(1,+∞),
令f'(x)<0得0<x<1,则函数f(x)的单调减区间为(0,1),
则函数f(x)的极小值为f(1)=0,无极大值.
(Ⅱ)依题意有:fmin(x)≥0,x∈[1,+∞)
f′(x)=a?
a?1
x2
?
1
x
ax2?x?(a?1)
x2
(ax+(a?1))(x?1)
x2

=
a(x+
a?1
a
)(x?1)
x2

①当
1?a
a
≤1
a≥
1
2
时,
f'(x)≥0,x∈[1,+∞),
则f(x)在[1,+∞)单调递增,
则fmin(x)=f(1)=a+a-1-1=2a-2≥0,
解得:a≥1,
②当
1?a
a
>1
0<a<
1
2
时,
函数f(x)在[1,
1?a
a
]
单调递减,在[
1?a
a
,+∞)
单调递增,
fmin(x)=f(
1?a
a
)<f(1)=2a?2<?1<0
,不合题意.
综上所述:正数a的取值范围是[1,+∞).