题目内容
已知函数f(x)=ln x-
.
(1)若a>0,试判断f(x)在定义域内的单调性;
(2)若f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立,求a的取值范围.
【解】(1)由题意知f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=
+
=
.
∵a>0,∴f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数.
(2)∵f(x)<x2,∴ln x-
<x2.又x>0,∴a>xln x-x3.
令g(x)=xln x-x3,h(x)=g′(x)=1+ln x-3x2,
h′(x)=
-6x=![]()
∵x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
∴h(x)在(1,+∞)上是减函数.∴h(x)<h(1)=-2<0,即g′(x)<0,∴g(x)在(1,+∞)上也是减函数.
g(x)<g(1)=-1,∴当a≥-1时,f(x)<x2在(1,+∞)上恒成立.
那a的取值范围是[-1,+∞).
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