| 6.2.1 导数与函数的单调性 题目答案及解析

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选择性必修三

第六章 导数及其应用

6.2 利用导数研究函数的性质

6.2.1 导数与函数的单调性

已知函数$f(x)=\dfrac{a}{x}+lnx$$a\in R$.
$(1)$$f\left(x\right)$在点$\left(1,f(1)\right)$处取得极值.
①求$a$的值;
②证明:$f\left(x\right)\geqslant 1$
$(2)$$f\left(x\right)$的单调区间.

[["

$(1) $$ 1$

②证明见解析

$(2)$答案见解析

"]]

$f(x)=\dfrac{a}{x}+\ln x(x\gt0)$${f}'(x)=-\dfrac{a}{x^2}+\dfrac{1}{x}$
$(1)$$\because f\left(x\right)$在点$\left(1,f(1)\right)$处取得极值.
$\therefore {f}'(1)=0\Rightarrow -a+1=0\Rightarrow a=1$.
②证明:$\because $$a=1$时,$f′(x)=\dfrac{x-1}{{x}^{2}} \gt 0\Rightarrow x \gt 1$
$\therefore f\left(x\right)$$\left(0,1\right)$上单调递减,在$\left(1,+\infty \right)$上单调递增,
$\therefore f\left(x\right)\geqslant f(1)=1$.
$(2)\because {f}'(x)=-\dfrac{a}{x^2}+\dfrac{1}{x}=\dfrac{x-a}{x^2}(x\gt 0)$
$\therefore $$a\leqslant 0$时,${f}'\left(x\right) \gt 0$$\left(0,+\infty \right)$上恒成立,
$a \gt 0$时,令${f}'\left(x\right) \gt 0\Rightarrow x \gt a$${f}'\left(x\right) \lt 0\Rightarrow 0 \lt x \lt a$
$\therefore $$a\leqslant 0$时,函数$y=f\left(x\right)$$\left(0,+\infty \right)$上单调递增;
$a \gt 0$时,函数$y=f\left(x\right)$$\left(a,+\infty \right)$上单调递增,在$\left(0,a\right)$上单调递减.

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