Question

已知函數(shù)（其中a為常數(shù)，e為自然對數(shù)的底數(shù)）．
（Ⅰ）當(dāng)a=時(shí)，判斷函數(shù)f（x）的單調(diào)性并寫出其單調(diào)區(qū)間；
（Ⅱ）當(dāng)a＞0時(shí)，求證：f（x）=0沒有實(shí)數(shù)解．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）由條件知函數(shù)f（x）的定義域是（0，+∞），求出f（x）的導(dǎo)數(shù)，根據(jù)f′（x）＞0求得的區(qū)間是單調(diào)增區(qū)間，f′（x）＜0求得的區(qū)間是單調(diào)減區(qū)間，
（II）令，當(dāng)a＞0時(shí)，f（x）＞，，令h′（x）＞0，可得出h（x）在（0，e）上為增函數(shù)，（e，+∞）上為減函數(shù)，從而得出h（x）最大值，最終得到即＞0恒成立，從而f（x）=0無解．或者設(shè)f （x）的極小值點(diǎn)為x，利用其最小值恒大于0即可證得f（x）=0沒有實(shí)數(shù)解．
解答：解：（Ⅰ）因?yàn)閤＞0，
當(dāng)a=時(shí)，==，
令f'（x）＞0，所以，
令f'（x）＜0，所以；
所以函數(shù)f（x）的單調(diào)增區(qū)間為；
單調(diào)減區(qū)間為．-------------------------------------（7分）

（Ⅱ）解一：令
當(dāng)a＞0時(shí)，----------------------------------------------------------（10分）
令h'（x）＞0，則x∈（0，e）
所以h（x）在（0，e）上為增函數(shù)，在（e，+∞）上為減函數(shù)，
所以h（x）_max=h（e）=---------------------------------------------------------------（13分）
所以x＞0時(shí)，g（x）＞h（x）恒成立，即
即，＞0恒成立，
所以f （x）=0無解．----------------------------------------------------------------------（15分）
解二：設(shè)f （x）的極小值點(diǎn)為x，則，
令g（x）=，則g'（x）=，---------------------------------（10分）
當(dāng)x＞e 時(shí)，g'（x）＞0，
當(dāng)x＜e 時(shí)，g'（x）＜0，
所以g（x）_min=g（e）=0，即＞0，------------------------------------------（13分）
故＞0恒成立．
所以f （x）=0無解．-------------------------------------------------（15分）
點(diǎn)評：本題主要考查用導(dǎo)數(shù)法研究函數(shù)的單調(diào)性，基本思路是：當(dāng)函數(shù)為增函數(shù)時(shí)，導(dǎo)數(shù)大于等于零；當(dāng)函數(shù)為減函數(shù)時(shí)，導(dǎo)數(shù)小于等于零，已知單調(diào)性求參數(shù)的范圍往往轉(zhuǎn)化為求相應(yīng)函數(shù)的最值問題．