题目内容
【题目】若x∈[1,+∞)时,关于x的不等式
≤λ(x﹣1)恒成立,则实数λ的取值范围为 .
【答案】[
,+∞)
【解析】解:x∈[1,+∞)时,
≤λ(x﹣1)xlnx﹣λ(x2﹣1)≤0,
设函数f(x)=xlnx﹣λ(x2﹣1),从而对任意x∈[1,+∞),不等式f(x)≤0=f(1)恒成立,
又f′(x)=lnx+1﹣2λx.
①当f′(x)=lnx+1﹣2λx≤0,即
时,函数f(x)单调递减,设g(x)=
,则g′(x)=
,g(x)max=g(1)=1,
即1≤2λ,∴
,符合题意;
②当λ≤0时,f′(x)=lnx+1﹣2λx≥0恒成立,此时f(x)单调递增,于是不等式f(x)≥f(1)=0对任意x∈[1,+∞)恒成立,不符合题意;
③当0<λ<
时,设h(x)=f′(x)=lnx+1﹣2λx,则h′(x)=
,可得x=
>1.
当x∈(1,
)时,h′(x)=
>0,此时h(x)=f′(x)=lnx+1﹣2λx单调递增,∴f′(x)=lnx+1﹣2λx>f′(1)=1﹣2λ>0,
故当x∈(1,
)时,函数f(x)单调递增,于是,当x∈(1,
)时,f(x)>0恒成立,不符合题意.
综上所述,实数λ的取值范围为[
,+∞).
所以答案是:[
,+∞).
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