问题
解答题
已知函数f(x)=lnx,若存在g(x)使得g(x)≤f(x)恒成立,则称g(x)是f(x)的一个“下界函数”. (I)如果函数g(x)=
(II)设函数F(x)=f(x)-
|
答案
(Ⅰ)
-lnx≤lnx恒成立,t x
∵x>0,t≤2xlnx
令h(x)=2xlnx,则h′(x)=2(1+lnx)
当x∈(0,
)时,h′(x)<0,h(x)在(0,1 e
)上是减函数,1 e
当x∈(
,+∞),h′(x)>0,h(x)在上(1 e
,+∞)是增函数,1 e
∴函数的最小值是-
,2 e
∴t≤-
,2 e
(Ⅱ)由(I)知,2xlnx≥-
,2 e
∴lnx≥-1 ex
F(x)=f(x)-
+1 ex
①,2 ex
∴F(x)≥
-1 ex
=1 ex
(1 x
-1 e
)x ex
令G(x)=
-1 e
,则G′(x)=e-x(x-1)x ex
则x∈(0,1)时,G(x)是减函数,
x∈(1,+∞)时,G(x)是增函数,
∴G(x)≥G(1)=0②,
∴F(x)=f(x)-
+1 ex
≥2 ex
(1 x
-1 e
)≥0,x ex
∵①②中等号取到的条件不同,
∴F(x)>0,即函数F(x)不存在零点.