问题 解答题
已知函数f(x)=ax-lnx(a>0),g(x)=
8x
x+2

(I)求证f(x)≥1+lna;
(II)若对任意的x1∈[
1
2
2
3
]
,总存在唯一的x2∈[
1
e2
,e]
(e为自然对数的底数),使得g(x1)=f(x2),求实数a的取值范围.
答案

(I)证明:求导数可得f′(x)=a-

1
x
(x>0)

令f′(x)>0,可得x>

1
a
,令f′(x)<0,可得0<x<
1
a

∴x=

1
a
时,函数取得最小值

∴f(x)≥f(

1
a
)=1+lna;

(II)g′(x)=

16
(x+2)2
>0,∴函数g(x),当x1∈[
1
2
2
3
]
时,函数为增函数,∴g(x)∈[
8
5
,2]

1
a
≥e时,函数f(x)在x2∈[
1
e2
,e]
上单调减,∴f(x)∈[
a
e2
+2
,ae-1]

a
e2
+2≤
8
5
ae-1≥2
,无解;

1
e2
1
a
<e时,函数f(x)在[
1
e2
1
a
]
上单调减,在[
1
a
,e]
上单调增,f(
1
a
)=1+lna≤
8
5
,∴a≤e
3
5
,∴
1
e
<a≤e
3
5

1
a
1
e2
时,函数f(x)在x2∈[
1
e2
,e]
上单调增,∴f(x)∈[
a
e2
+2
,ae-1],∴
a
e2
+2≥2
ae-1≤
8
5
,无解

综上知,

1
e
<a≤e
3
5

单项选择题
选择题