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)=
t
x
-lnx(t为实数)为f(x)的一个“下界函数”,求t的取值范围;
(II)设函数F(x)=f(x)-
1
ex
+
2
ex
,试问函数F(x)是否存在零点,若存在,求出零点个数;若不存在,请说明理由.
答案

(Ⅰ)

t
x
-lnx≤lnx恒成立,

∵x>0,t≤2xlnx

令h(x)=2xlnx,则h(x)=2(1+lnx)

当x∈(0,

1
e
)时,h(x)<0,h(x)在(0,
1
e
)
上是减函数,

当x∈(

1
e
,+∞),h(x)>0,h(x)在上(
1
e
,+∞)
是增函数,

∴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
+
2
ex
①,

∴F(x)

1
ex
-
1
ex
=
1
x
(
1
e
-
x
ex
)

令G(x)=

1
e
-
x
ex
,则G(x)=e-x(x-1)

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
-
x
ex
)
≥0,

∵①②中等号取到的条件不同,

∴F(x)>0,即函数F(x)不存在零点.

解答题
单项选择题