题目内容
已知f(x)=lnx,
(a∈R).
(1)求f(x)-g(x)的单调区间;
(2)若x≥1时,f(x)≤g(x)恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)
,
当△=1+4a≤0,即
时,F′(x)≤0,
∴F(x)在(0,+∞)上单调递减
当△>0,即
时,
,
①
时,x1≤0,x2>0,单调增区间为(0,x2),单调减区间为(x2,+∞)
②a>0时,x1>0,x2>0,单调增区间为(x1,x2),,单调减区间为(0,x1),(x2,+∞)
综上:①
时,F(x)在(0,+∞)上单调递减
②
时,x1≤0,x2>0,单调增区间为(0,x2),单调减区间为(x2,+∞)
③a>0时,x1>0,x2>0,单调增区间为(x1,x2),单调减区间为(0,x1),(x2,+∞)
(2)
恒成立,等价于a≥[xlnx-x2]max
k(x)=xlnx-x2,k′(x)=1+lnx-2x,
k′(x)在[1,+∞)上单调递减,
k′(x)≤k′(1)=-1<0,
k(x)在[1,+∞)上单调递减,
∴k(x)的最大值为k(1)=-1,
所以a≥-1
分析:(1)构造新函数,对于新函数求导,利用二次函数的判别式整理出函数的单调性,讨论a的值,根据a的值不同求出函数的导函数与0的关系不同,写出对应的函数的单调区间.
(2)函数恒成立等价于a≥[xlnx-x2]max.构造新函数只要求出新函数的最大值,问题就可以解决,根据函数的单调性求函数的最值,得到结果.
点评:不同考查函数利用导数求最值,不同解题的关键是求出构造的新函数的最值,这种函数的思想在函数综合题目中应用的比较多.
当△=1+4a≤0,即
∴F(x)在(0,+∞)上单调递减
当△>0,即
①
②a>0时,x1>0,x2>0,单调增区间为(x1,x2),,单调减区间为(0,x1),(x2,+∞)
综上:①
②
③a>0时,x1>0,x2>0,单调增区间为(x1,x2),单调减区间为(0,x1),(x2,+∞)
(2)
k(x)=xlnx-x2,k′(x)=1+lnx-2x,
k′(x)≤k′(1)=-1<0,
k(x)在[1,+∞)上单调递减,
∴k(x)的最大值为k(1)=-1,
所以a≥-1
分析:(1)构造新函数,对于新函数求导,利用二次函数的判别式整理出函数的单调性,讨论a的值,根据a的值不同求出函数的导函数与0的关系不同,写出对应的函数的单调区间.
(2)函数恒成立等价于a≥[xlnx-x2]max.构造新函数只要求出新函数的最大值,问题就可以解决,根据函数的单调性求函数的最值,得到结果.
点评:不同考查函数利用导数求最值,不同解题的关键是求出构造的新函数的最值,这种函数的思想在函数综合题目中应用的比较多.
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