已知函数f(x)=x3-ax,g(x)=12x2−lnx−52

1个回答

  • 解题思路:(1)分离参数a,可得

    a≤2lnx+

    3

    x

    +

    x,故问题等价于

    a≤(2lnx+

    3

    x

    +x

    )

    min

    .利用导数可求得函数2lnx+[3/x]+x的最小值;

    (2)化简G(x),则原不等式可化为

    lnx>

    1

    e

    x

    2

    ex

    ,即证

    xlnx>

    x

    e

    x

    2

    e

    成立,记F(x)=xlnx,

    H(x)=

    x

    e

    x

    2

    e

    ,则问题进而转化为证明F(x)min>H(x)max,利用导数可求得函数的最值;

    (1)原不等式可化为:x3−ax≥2x(

    1

    2x2−lnx−

    5

    2)−x2+5x−3,化简得:ax≤2xlnx+x2+3,

    ∵x>0,故上式可化为a≤2lnx+

    3

    x+x恒成立,则问题等价于a≤(2lnx+

    3

    x+x)min.

    记t(x)=2lnx+

    3

    x+x,(x>0),t′(x)=

    x2+2x−3

    x2,

    令t′(x)=0,得x=1,

    ∵x>0,∴在(0,1)上,t′(x)<0,在(1,+∞)上,t′(x)>0,

    ∴t(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.

    故当x=1时,t(x)有最小值为4,故a≤4,

    ∴实数a的取值范围是a∈(-∞,4];

    (2)化简得,G(x)=lnx,则原不等式可化为lnx>

    1

    ex−

    2

    ex,即证 xlnx>

    x

    ex−

    2

    e成立,

    记F(x)=xlnx,则F'(x)=lnx+1,

    当0<x<[1/e]时,F'(x)<0,F(x)递减;当x>[1/e]时,F'(x)>0,F(x)递增,

    故当x=[1/e]时,F(x)取得极小值,也为最小值,其最小值为F(

    1

    e)=−

    1

    e.

    记H(x)=

    x

    ex−

    2

    e,则H'(x)=[1−x

    ex,

    当0<x<1时,H'(x)>0,H(x)递增;当x>1时,H'(x)<0,H(x)递减;

    故当x=1时,H(x)取得极大值,也为最大值,其最大值为H(1)=−

    1/e],

    由函数F(x)的最小值与函数H(x)的最大值不能同时取到,

    故x∈(0,+∞)时,F(x)>H(x),故原不等式成立.

    点评:

    本题考点: 函数恒成立问题.

    考点点评: 本题考查利用导数求函数的最值、函数恒成立问题,考查转化思想,考查学生分析解决问题的能力,恒成立问题往往转化为函数最值加以解决.