问题
解答题
已知函数f(x)=lnx-
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调区间; (Ⅱ)若xlnx≤mx2-
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答案
(Ⅰ)定义域{x|x>0}.(1分)f′(x)=
+1 x
=a x2 x+a x2
当a<0时,x∈(0,-a),f'(x)<0,f(x)单调递减,
x∈(-a,+∞),f'(x)>0,f(x)单调递增;
当a≥0时,x∈(0,+∞),f'(x)>0,f(x)单调递增.(4分)
(Ⅱ)由xlnx≤mx2-
,得1 2
+lnx x
≤m.1 2x2
令已知函数g(x)=
+lnx x
.(5分)g′(x)=1 2x2
.1-lnx- 1 x x2
∵当a=-1时,f(x)=lnx+
+2,1 x
∴g′(x)=
=1-lnx- 1 x x2
.(7分)3-(lnx+
+2)1 x x2
当x∈(0,1)时,f(x)单调递减,x∈(1,+∞)时,f(x)单调递增.(8分)
f(x)≥f(1)=3,即lnx+
+2≥3,1 x
∴g′(x)=
≤0,3-(lnx+
+2)1 x x2
∴g(x)在x∈(0,+∞)上,g'(x)≤0,g(x)单调递减,(9分)
在[
,1]上,g(x)≤g(1 e
)=-e+1 e
,若e2 2
+lnx x
≤m恒成立,则m∈[-e+1 2x2
,+∞).(10分)e2 2