(2014•赤峰模拟)已知函数g(x)=[2/x]+lnx,f(x)=mx-[m−2/x]-lnx,m∈R.

1个回答

  • 解题思路:(1)求函数的导数,根据函数极值和导数的关系,即可求函数g(x)的极值点;

    (2)求函数f(x)-g(x)的导数,根据函数的单调性和导数之间的关系即可求m的取值范围;

    (3)构造函数F(x)=f(x)-g(x)-h(x),将不等式恒成立转化为求函数最值即可得到结论.

    (1)∵g′(x)=−

    2

    x2+

    1

    x=

    x−2

    x2.

    ∴由g′(x)=0得x=2,

    当x>2时,g′(x)>0,函数单调递增,

    当x<2时,g′(x)<0,函数单调递减,

    即x=2是函数g(x)的极小值点.

    (2)由(1),得f(x)-g(x)=mx-[m/x]-2lnx,

    ∴[f(x)-g(x)]′=

    mx2−2x+m

    x2,

    ∵f(x)-g(x)在[1,+∞)上为单调函数,

    ∴mx2-2x+m≥0或者mx2-2x+m≤0在[1,+∞)恒成立,

    ∵mx2-2x+m≥0等价于m(1+x2)≥2x,即m≥[2x

    1+x2,

    2x

    1+x2=

    2

    x+

    1/x≤

    2

    2

    x•

    1

    x=1,故m≥1.

    ∵mx2-2x+m≤0等价于m(1+x2)≤2x,即m≤

    2x

    1+x2],

    而[2x

    1+x2∈(0,1],m≤0.

    综上,m的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).

    (3)构造函数F(x)=f(x)-g(x)-h(x)=mx-

    m/x]-2lnx-[2e/x],

    当m≤0时,x∈[1,e],mx-[m/x]≤0,-2lnx-[2e/x]<0,所以在[1,e]上不存在一个x0

    使得f(x0)-g(x0)>h(x0)成立.

    当m>0时,F′(x)=m+[m

    x2−

    2/x+

    2e

    x2=

    mx2−2x+m+2e

    x2],

    因为x∈[1,e],所以2e-2x≥0,mx2+m

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题主要考查函数单调性,极值,与导数之间的关系,考查学生的计算能力.