设函数f(x)=ln x-ax,g(x)=ex-ax,其中a为实数.若f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,且g(x)在(1,+∞)上有最小值,求a的取值范围.
解:令f′(x)=-a=<0,考虑到f(x)的定义域为(0,+∞),故a>0,进而解得x>a-1,即f(x)在(a-1,+∞)上是单调减函数.
同理,f(x)在(0,a-1)上是单调增函数.
由于f(x)在(1,+∞)上是单调减函数,故(1,+∞)⊆(a-1,+∞),从而a-1≤1,即a≥1.
令g′(x)=ex-a=0,得x=ln a.
当x<ln a时,g′(x)<0;当x>ln a时,g′(x)>0.
又g(x)在(1,+∞)上有最小值,所以ln a>1,即a>e.
综上可知,a∈(e,+∞).
设函数f(x)=ex-1-x-ax2.
(1)若a=0,求f(x)的单调区间;
(2)若当x≥0时,f(x)≥0,求a的取值范围.
解:(1)a=0时,f(x)=ex-1-x.
f′(x)=ex-1,
当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0.
故f(x)的单调增区间为(0,+∞),单调减区间为(-∞,0).
(2)f′(x)=ex-1-2ax.
由(1)知ex≥1+x,当且仅当x=0时等号成立,
故f′(x)=ex-1-2ax≥1+x-1-2ax=(1-2a)x,
从而当1-2a≥0,即a≤时,f′(x)≥0(x≥0),
而f(0)=0,
于是,当x≥0时f(x)≥0,
由ex>1+x(x≠0)可得e-x>1-x(x≠0),
从而当a>时,
f′(x)故当x∈(0,ln 2a)时,f′(x)<0,而f(0)=0,
所以当x∈(0,ln 2a)时,f(x)<0,
综上可知,实数a的取值范围为(-∞,].