已知函数f（x）=1−xax+lnx． （I）当a＝1/2时，求f（x）在[1，e]上的最大值和最小值； （II）若函数g（x）=f（x）-1/4x在[1，e]上为增函数，求正实数a的取值范围．

题目

已知函数f（x）=

1−x

ax

答案

（Ⅰ）当a＝

1

2

时，f′(x)＝

x−2

x2

（x＞0），
∴当x∈[1，2]时，f′（x）＜0；当x∈（2，e]时，f′（x）＞0，
∴f（x）在[1，2]上单调递减，在（2，e]上单调递增，
∴f（x）在区间[1，e]上有唯一极小值点，
故f（x）_min=f（x）_极小值=f（2）=ln2-1．
又∵f（1）=0，f（e）=

2−e

e

＜0．
∴f（x）在区间[1，e]上的最大值为f（x）_max=f（1）=0．
综上可知，函数f（x）在[1，e]上的最大值是0，最小值是ln2-1．
（Ⅱ）∵g（x）=f（x）-

1

4

x，
∴g′（x）=

−ax2+4ax−4

4ax2

(a＞0)，
设h（x）=-ax²+4ax-4，由题意知，只需h（x）≥0在[1，e]上恒成立，
因为a＞0，h（x）图象的对称轴为x=2，
所以只需h（1）=3a-4≥0，所以a≥

4

3

．