已知函数f(x)=lnx﹣,g(x)=f(x)+ax﹣6lnx,其中a∈R.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若g(x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围;(Ⅲ)设函数h(x)=x2﹣mx+4

题目简介

已知函数f(x)=lnx﹣,g(x)=f(x)+ax﹣6lnx,其中a∈R.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若g(x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围;(Ⅲ)设函数h(x)=x2﹣mx+4

题目详情

已知函数f(x)=lnx﹣ ,g(x)=f(x)+ax﹣6lnx,其中a∈R.
(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)若g(x)在其定义域内为增函数,求正实数a的取值范围;
(Ⅲ)设函数h(x)=x2﹣mx+4,当a=2时,若x1∈(0,1),x2∈[1,2],总有g(x1)≥h(x2)成立,求实数m的取值范围.
题型:解答题难度:偏难来源:湖南省月考题

答案

解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),且 
①当a≥0时,f′(x)>0,f(x)在(x,+∞)上单调递增;
②当a>0时,由f′(x)>0,得x>﹣a;由f′(x)<0,得x<﹣a;
故f(x)在(0,﹣a)上单调递减,在(﹣a,+∞)上单调递增.
(Ⅱ)g(x)=ax﹣ ,g(x)的定义域为(0,+∞),
 ﹣ = 
因为g(x)在其定义域内为增函数,所以x∈(0,+∞),g′(x)≥0,
∴ax2﹣5x+a≥0, ∴a(x2+1)≥5x,即 ,
 .
 ,当且仅当x=1时取等号,所以a .
(Ⅲ)当a=2时,g(x)=2x﹣ , ,
由g′(x)=0,得x= 或x=2.
当 时,g′(x)≥0;
当x 时,g′(x)<0.
所以在(0,1)上, ,
而“x1∈(0,1),x2∈[1,2],总有g(x1)≥h(x2)成立”等价于 “g(x)在(0,1)上的最大值不小于h(x)在[1,2]上的最大值”
而h(x)在[1,2]上的最大值为max{h(1),h(2)},
所以有 
 ,
 ,
解得m≥8﹣5ln2,
所以实数m的取值范围是[8﹣5ln2,+∞).

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