已知f(x)=lnx,g(x)=[1/2]ax2-[1/2]ax,a∈R.

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  • 解题思路:(Ⅰ)当a=2时,F(x)=lnx-x2+x,x>0,利用导数求出单调区间,

    (Ⅱ)分离参数数,x≥1时,xf(x)≤g(x)恒成立,转化为a≥[2lnx/x−1],设h(x)=[2lnx/x−1],再利用数形结合的思想,求出最大值为h(1)=2,故求出a的范围.

    (Ⅰ)∵f(x)=lnx,g(x)=[1/2]ax2-[1/2]ax,a∈R.

    当a=2时,

    ∴F(x)=f(x)-g(x)=lnx-x2+x,x>0,

    ∴F′(x)=[1/x]-2x+1=-

    (2x+1)(x−1)

    x

    令F′(x)=0,解得x=1,

    当0<x<1时,F′(x)<0,函数F(x)为减函数,

    当x>1时,F′(x)>0,函数F(x)为增函数,

    故函数F(x)的单调增区间为[1,+∞),单调减区间为(0,1)

    (Ⅱ)∵当x≥1时,xf(x)≤g(x)恒成立,

    ∴xf(x)-g(x)≤0恒成立,

    即xlnx-([1/2]ax2-[1/2]ax)≤0恒成立,

    ∴a≥[2lnx/x−1],

    设h(x)=[2lnx/x−1],

    ∴h′(x)=

    2(x−1−xlnx)

    x(x−1)2

    再设m(x)=x-1-xlnx,

    ∴m′(x)=1-(lnx+1)=-lnx<0,

    ∴m(x)=x-1-xlnx在[1,+∞)为减函数,

    ∴m(x)=x-1-xlnx有最大值,最大值为m(1)=1-1-ln1=0,

    ∴h′(x)=

    2(x−1−xlnx)

    x(x−1)2≤0,

    ∴h(x)=[2lnx/x−1]在[1,+∞)为减函数,

    ∴h(x)有最大值,最大值为h(1)=2,

    ∴a≥2,

    故实数a的取值范围是[2,+∞)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题主要考查了导数与函数的单调性,参数的取值范围的问题,分离参数法,是参数的常用方法,属于中档题.