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若函数f(x)=lnx+ax+1x在[1,+∞)上是单调函数,则a的取值范围是()A.(-∞,0]∪[14,+∞)B.(-∞,-14]∪[0,+∞)C.[-14,0]D.(-∞,1]

题目详情

若函数f(x)=lnx+ax+

1
x
在[1,+∞)上是单调函数,则a的取值范围是(  )

A. (-∞,0]∪[

1
4
,+∞)

B. (-∞,-

1
4
]∪[0,+∞)

C. [-

1
4
,0]

D. (-∞,1]

▼优质解答
答案和解析
由题意得,f′(x)=
1
x
+a-
1
x2

因为f(x)=lnx+ax+
1
x
在[1,+∞)上是单调函数,
所以f′(x)≥0或f′(x)≤0在[1,+∞)上恒成立,
①当f′(x)≥0时,则
1
x
+a-
1
x2
≥0在[1,+∞)上恒成立,
即a≥
1
x2
-
1
x
,设g(x)=
1
x2
-
1
x
=(
1
x
-
1
2
)2-
1
4

因为x∈[1,+∞),所以
1
x
∈(0,1],
1
x
=1时,g(x)取到最大值是:0,
所以a≥0,
②当f′(x)≤0时,则
1
x
+a-
1
x2
≤0在[1,+∞)上恒成立,
即a≤
1
x2
-
1
x
,设g(x)=
1
x2
-
1
x
=(
1
x
-
1
2
)2-
1
4

因为x∈[1,+∞),所以
1
x
∈(0,1],
1
x
=
1
2
时,g(x)取到最大值是:-
1
4

所以a≤-
1
4

综上可得,a≤-
1
4
或a≥0,
所以数a的取值范围是(-∞,-
1
4
]∪[0,+∞),
故选:B.
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