3、(2009临沂一模)设函数f(x)=x2-mlnx,h(x)=x2-x+a.

(I)          当a=0时,f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;

(II)         当m=2时,若函数k(x)=f(x)-h(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,求实数 a的取值范围;

(III)        是否存在实数m,使函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性?若存在,求出m的值,若不存在,说明理由。

解:(1)由a=0,f(x)≥h(x)可得-mlnx≥-x 即

记,则f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立等价于.

求得

当时;;当时,

故在x=e处取得极小值,也是最小值,

即,故.

(2)函数k(x)=f(x)-h(x)在[1,3]上恰有两个不同的零点等价于方程x-2lnx=a,在[1,3]上恰有两个相异实根。

令g(x)=x-2lnx,则

当时,,当时,

g(x)在[1,2]上是单调递减函数,在上是单调递增函数。

故  又g(1)=1,g(3)=3-2ln3

∵g(1)>g(3),∴只需g(2)<a≤g(3),

故a的取值范围是(2-2ln2,3-2ln3)

(3)存在m=,使得函数f(x)和函数h(x)在公共定义域上具有相同的单调性

,函数f(x)的定义域为(0,+∞)。

若,则,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,不合题意;

若,由可得2x2-m>0,解得x>或x<-(舍去)

故时,函数的单调递增区间为(,+∞)

单调递减区间为(0, )而h(x)在(0,+∞)上的单调递减区间是(0,),单调递增区间是(,+∞)

故只需=,解之得m=即当m=时,函数f(x)和函数h(x)在其公共定义域上具有相同的单调性。

 0  289427  289435  289441  289445  289451  289453  289457  289463  289465  289471  289477  289481  289483  289487  289493  289495  289501  289505  289507  289511  289513  289517  289519  289521  289522  289523  289525  289526  289527  289529  289531  289535  289537  289541  289543  289547  289553  289555  289561  289565  289567  289571  289577  289583  289585  289591  289595  289597  289603  289607  289613  289621  447090 

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