解题思路:(I)利用导数的运算法则可得g′(x),分别解出g′(x)>0,g′(x)<0,即可得出其单调区间;
(II)函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,可得f′(x)≤0恒成立,即
lnx−1−a(lnx
)
2
(lnx
)
2
]≤0恒成立.通过分离参数转化为
a≥[
1
lnx
−
1
(lnx
)
2
]
max
.,再利用二次函数的单调性即可得出;
(III))由于∀x1∈[e,e2],∃x2∈[e,e2],使g(x1)≤f′(x2)+2a成立,可得
g(
x
1
)
max
≤[
f
′
(
x
2
)+2a
]
max
.分别利用导数和二次函数的单调性即可得出.
(I)g′(x)=
lnx−1
(lnx)2(x>0且x≠1).
令g′(x)>0,解得,x>e,因此函数g(x)在区间(e,+∞)单调递增;
令g′(x)<0,解得0<x<e且x≠1,因此函数g(x)在区间(0,1),(1,e)单调递减.
(II)f(x)=g(x)-ax=[x/lnx−ax(x>1).f′(x)=
lnx−1−a(lnx)2
(lnx)2].
∵函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,∴f′(x)≤0恒成立,即
lnx−1−a(lnx)2
(lnx)2≤0恒成立.
∴a≥[
1
lnx−
1
(lnx)2]max.
∵x>1,∴lnx>0,
∴[1/lnx−
1
(lnx)2]=−(
1
lnx−
1
2)2+
1
4≤[1/4],当lnx=2,即x=e2时取等号.
∴a≥
1
4.
∴实数a的最小值是[1/4].
(III)∵∀x1∈[e,e2],∃x2∈[e,e2],使g(x1)≤f′(x2)+2a成立,
∴g(x1)max≤[f′(x2)+2a]max.
由(I)可知:g(x1)在[e,e2]上单调递增,∴g(x1)max=g(e2)=
e2
2.
∵x∈[e,e2],∴1≤lnx≤2,∴[1/2≤
1
lnx≤1.
令h(x)=f′(x)+2a=
lnx−1
(lnx)2]-a+2a=[1/lnx−
1
(lnx)2+a=−(
1
lnx−
1
2)
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;导数的运算;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、二次函数的单调性,考查了恒成立问题的等价转化方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
1年前
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