已知函数f(x)=x+2a2x-alnx(a∈R)

1个回答

  • 解题思路:(1)求出导数f′(x),利用导数与函数单调性的关系解出不等式f′(x)>0,f′(x)<0即可.

    (2)由题意得,对任意的x1,x2∈[1,e](e是自然对数的底数),f(x1)≥g(x2)成立,可转化为当x∈[1,e]时,[f(x)]min≥[g(x)]max

    (1)因为f(x)=x+

    2a2

    x−alnx(x>0),所以f′(x)=1−

    2a2

    x2−

    a

    x=

    x2−ax−2a2

    x2=

    (x+a)(x−2a)

    x2,

    ①若a=0,f(x)=x,f(x)在(0,+∞)上单调递减.

    ②若a>0,当x∈(0,2a)时,f′(x)<0,f(x)在(0,2a)上单调递减;当x∈(2a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(2a,+∞)上单调递增.

    ③若a<0,当x∈(0,-a)时,f′(x)<0,f(x)在(0,-a)上单调递减;当x∈(-a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(-a,+∞)上单调递增.

    综上:①当a=0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.

    ②当a>0时,f(x)在(0,2a)上单调递减,在(2a,+∞)上单调递增.

    ③当a<0时,f(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.

    (2)当a=1时,f(x)=x+[2/x−lnx(x>0).

    由(1)知,若a=1,当x∈(0,2)时,f(x)单调递减,当x∈(2,+∞)时,f(x)单调递增,

    所以f(x)min=f(2)=3-ln2.

    因为对任意的x1,x2∈[1,e],都有f(x1)≥g(x2)成立,

    所以问题等价于对于任意x∈[1,e],f(x)min≥g(x)恒成立,

    即3-ln2≥x2-2bx+4-ln2对于任意x∈[1,e]恒成立,

    即2b≥x+

    1

    x]对于任意x∈[1,e]恒成立,

    因为函数y=x+

    1

    x的导数y′=1−

    1

    x2≥0在[1,e]上恒成立,

    所以函数y=x+[1/x]在[1,e]上单调递增,所以(x+

    1

    x)max=e+

    1

    e,

    所以2b≥e+

    1

    e,所以b≥

    e

    2+

    1

    2e,

    故实数b的取值范围为[

    e

    2+

    1

    2e,+∞).

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性、求函数最值问题.函数恒成立问题常转化为函数最值问题解决.