问题
解答题
设函数f(x)=x|x-1|+m(m∈R),g(x)=lnx.
(1)记h(x)=f(x)+g(x),求函数h(x)的单调增区间;
(2)若∀x∈[1,+∞),方程f(x)>g(x)恒成立,求m的取值范围.
答案
(1)因为函数g(x)的定义域为(0,+∞),所以h(x)的定义域为(0,+∞)
所以h(x)=x2-x+lnx+m,x≥1 -x2+x+lnx+m,0<x<1.
从而得:h′(x)=
,x≥12x2-x+1 x
,0<x<1.-2x2+x+1 x
①当x≥1时,由h'(x)>0得
>0,即2x2-x+1>0,其判别式△>0恒成立,2x2-x+1 x
故区间[1,+∞)是函数h(x)的单调增区间;
②当0<x<1时,由h'(x)>0得
>0得-2x2+x+1 x
即0<x<1,112x2-x-1<0 120<x<113
故区间(0,1)也是函数h(x)的单调增区间.
综上所述,函数h(x)的单调增区间是(0,+∞).
(2)由题意得:x(x-1)+m>lnx,∀x∈[1,+∞)恒成立,
即m>-x(x-1)+lnx,∀x∈[1,+∞)恒成立,
设F(x)=-x2+x+lnx,x∈[1,+∞),则
F′(x)=-2x+1+
=-1 x
,(x-1)(2x+1) x
显然,当x∈[1,+∞)时,F(x)≤0恒成立,
所以,F(x)在区间[1,+∞)上是单调减函数,
所以[F(x)]max=F(1)=0,
所以m的取值范围是(0,+∞).