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ae(ax-1)≥1+lnx

题目:若不等式 $a\mathrm{e}^{ax-1}\geq 1+\ln x$ 在 $\left(0,+\infty\right)$ 上恒成立,则实数 $a$ 的取值范围是____.

简解:显然 $a>0$

原式可化为 $a\mathrm{e}^{ax}\geq \mathrm{e}\left(1+\ln x\right)=\mathrm{e}\ln\mathrm{e}x$

$\therefore ax\mathrm{e}^{ax}\geq \mathrm{e}x\ln\mathrm{e}x$

$\therefore \mathrm{e}^{ax}\ln\mathrm{e}^{ax}\geq \mathrm{e}x\ln\mathrm{e}x$

设 $f(x)=x\ln x$,则 $f'(x)=1+\ln x$

$\therefore 0<x<\dfrac{1}{\mathrm{e}}$ 时 $f(x)$ 单减,$x>\dfrac{1}{\mathrm{e}}$ 时 $f(x)$ 单增。

$\therefore x>0$

$\therefore \mathrm{e}^{ax}\geq 1$

$\therefore \mathrm{e}^{ax}\geq \mathrm{e}x$

$\therefore ax\geq \ln x+1$

$\therefore a\geq \dfrac{1+\ln x}{x}$

设 $g(x)=\dfrac{1+\ln x}{x}$,则 $g'(x)=\dfrac{-\ln x}{x^{2}}$

$\therefore 0<x<1$ 时 $g(x)$ 单增,$x>1$ 时 $g(x)$ 单减。

$\therefore g(x)_{\min}=g(1)=1$

$\therefore a\geq 1$

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