题目内容
已知函数(其中a为常数,e为自然对数的底数).
(1)任取两个不等的正数x1、x2,恒成立,求:a的取值范围;
(2)当a>0时,求证:f(x)=0没有实数解.
解:,
,
∴,
∵,
∴.
(2)令g(x)=ax+(x>0),h(x)=(x>0),当a>0时,f(x)>,h′(x)=,令h′(x)>0,则x∈(0,e),
故h(x)在(0,e)上为增函数,(e,+∞)上为减函数,
∴h(x)最大值为:h(e)=,
∴x>0时,g(x)>h(x)恒成立,即ax+>,
即ax2+-lnx>0恒成立,
∴f(x)=0无解.
分析:(1)先求f'(x)=,再由:“”得出“f(x)在(0,+∞)上为单调减函数”转化为“f'(x)≤0在(0,+∞)上恒成立”,最后转化为最值法求解.
(2)令g(x)=ax+(x>0),h(x)=(x>0),当a>0时,f(x)>,h′(x)=,令h′(x)>0,可得出h(x)在(0,e)上为增函数,(e,+∞)上为减函数,从而得出h(x)最大值,最终得到即ax2+-lnx>0恒成立从而f(x)=0无解.
点评:本题主要考查函数恒成立问题、用导数法研究函数的单调性,基本思路是:当函数为增函数时,导数大于等于零;当函数为减函数时,导数小于等于零,已知单调性求参数的范围往往转化为求相应函数的最值问题.
,
∴,
∵,
∴.
(2)令g(x)=ax+(x>0),h(x)=(x>0),当a>0时,f(x)>,h′(x)=,令h′(x)>0,则x∈(0,e),
故h(x)在(0,e)上为增函数,(e,+∞)上为减函数,
∴h(x)最大值为:h(e)=,
∴x>0时,g(x)>h(x)恒成立,即ax+>,
即ax2+-lnx>0恒成立,
∴f(x)=0无解.
分析:(1)先求f'(x)=,再由:“”得出“f(x)在(0,+∞)上为单调减函数”转化为“f'(x)≤0在(0,+∞)上恒成立”,最后转化为最值法求解.
(2)令g(x)=ax+(x>0),h(x)=(x>0),当a>0时,f(x)>,h′(x)=,令h′(x)>0,可得出h(x)在(0,e)上为增函数,(e,+∞)上为减函数,从而得出h(x)最大值,最终得到即ax2+-lnx>0恒成立从而f(x)=0无解.
点评:本题主要考查函数恒成立问题、用导数法研究函数的单调性,基本思路是:当函数为增函数时,导数大于等于零;当函数为减函数时,导数小于等于零,已知单调性求参数的范围往往转化为求相应函数的最值问题.
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