(2011•天津模拟)设函数f(x)=x2-mlnx,h(x)=x2-x+a.

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  • 解题思路:(1)当a=0时,f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立,即:x2-mlnx≥x2-x,转化为即:m≤[x/lnx]在(1,+∞)上恒成立,从而得出实数m的取值范围.

    (2)当m=2时,若函数k(x)=f(x)-h(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,即:k(x)=x-2lnx-a,设y1=x-2lnx,y2=a,分别画出它们的图象,由图得实数a的取值范围.

    (3)先假设存在实数m,使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性,由图可知,只须函数f(x)=x2-mlnx在x=[1/2]处取得极小值即可.

    (1)当a=0时,f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立,

    即:x2-mlnx≥x2-x,

    mlnx≤x,即:m≤[x/lnx]在(1,+∞)上恒成立,

    因为[x/lnx]在(1,+∞)上的最小值为:e,

    ∴m≤e.

    实数m的取值范围:m≤e

    (2)当m=2时,若函数k(x)=f(x)-h(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,

    即:k(x)=x-2lnx-a,

    设y1=x-2lnx,y2=a,分别画出它们的图象,

    由图得:

    实数a的取值范围(2-2ln2,3-2ln3];

    (3)假设存在实数m,使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性,

    由图可知,只须函数f(x)=x2-mlnx在x=[1/2]处取得极小值即可.

    ∵f(x)=x2-mlnx

    ∴f′(x)=2x-m×[1/x],将x=[1/2]代入得:

    1-2m=0,

    ∴m=[1/2]

    故存在实数m=[1/2],使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性.

    点评:

    本题考点: 函数恒成立问题;函数单调性的性质;函数的零点与方程根的关系.

    考点点评: 数形结合思想是解析函数图象交点个数、函数零点个数中最常用的方法,即画出满足条件的图象,然后根据图象直观的分析出答案,但数形结合的前提是熟练掌握各种基本初等函数的图象和性质.