题目内容
【题目】对任意,都存在,使得,其中为自然对数的底数,则实数的取值范围是______
【答案】
【解析】
令,根据函数单调性可得f(x)∈[﹣1,e2],然后令g(x)=ax﹣ex,由x1≠x2,g(x1)=g(x2),可知y=mlnm﹣m与y=g(x)的图象有2个交点,结合函数单调性即可求解.
令,则,
当时,f′(x)=lnx<0,∴f(x)单调递减,
当1<x<e2,f′(x)=lnx>0,∴f(x)单调递增,
∵,故函数f(x)的值域为.
令g(x)=ax﹣ex,则g′(x)=a﹣ex,且x1≠x2,g(x1)=g(x2),
①当a≤0时,g′(x)=a﹣ex<0恒成立,∴g(x)在R上单调递减,
与x1≠x2,g(x1)=g(x2),矛盾
②当a>0时,当x>lna时,g′(x)=a﹣ex<0,∴函数g(x)单调递减,
当x<lna时,g′(x)=a﹣ex>0,∴函数g(x)单调递增,
∵当x→﹣∞时,g(x)→﹣∞,当x→+∞时,g(x)→﹣∞且
g(x)max=g(lna)=alna﹣a,
∴当x1≠x2时,若g(x1)=g(x2)=mlnm﹣m,
则y=mlnm与y=g(x)有2个不同的交点,
∴alna﹣a>e2=e2lne2﹣e2,又a>0
由f(x)的单调性可得a>e2,
∴实数a的取值范围为:(e2,+∞).
故答案为:(e2,+∞)
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