问题
解答题
已知函数f(x)=lnx,g(x)=
(I)设函数F(x)=ag(x)-f(x)(a>0),若F(x)没有零点,求a的取值范围; (II)若x1>x2>0,总有m[g(x1)-g(x2)]>x1f(x1)-x2f(x2)成立,求实数m的取值范围. |
答案
(I)F(x)=ag(x)-f(x)=
ax2-lnx,1 2
F′(x)=ax-
=1 x
(x>0)ax2-1 x
∴函数F(x)在(0,
)上为减函数,在(1 a
,+∞)上为增函数1 a
若F(x)没有零点,须且只须F(
)>0,1 a
即
+1 2a
lna>0,即1 2
+lna>01 a
设g(a)=
+lna,∵g′(a)=1 a a-1 a2
∴g(a)在(0,1)而为减函数,在(1,+∞)上为增函数,而g(1)=1>0
∴g(a)>0,即当a>0时,
+lna>0恒成立1 a
故若F(x)没有零点,则a的取值范围为(0,+∞)
(II)若x1>x2>0,总有m[g(x1)-g(x2)]>x1f(x1)-x2f(x2)成立,
即若x1>x2>0,总有mg(x1)-x1f(x1)>mg(x2)-x2f(x2)成立,
即函数h(x)=mg(x)-xf(x)=
mx2-xlnx,在(0,+∞)上为增函数,1 2
即h′(x)=mx-lnx-1≥0在(0,+∞)上恒成立
即m≥
在(0,+∞)上恒成立lnx+1 x
设G(x)=
,则G′(x)=lnx+1 x -lnx x2
∴G(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数,
∴G(x)≤G(1)=1
∴m≥1