问题 解答题
已知函数f(x)=lnx-
1
4
x+
3
4x
-1

(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设g(x)=-x2+2bx-4,若对任意x1∈(0,2),x2∈[1,2],不等式f(x1)≥g(x2) 恒成立,求实数b的取值范围.
答案

(Ⅰ)f(x)=lnx-

1
4
x+
3
4x
-1的定义域是(0,+∞).

f′(x)=

1
x
-
1
4
-
3
4x2
=
4x-x2-3
4x2
=
-(x-1)(x-3)
4x2

由x>0及f′(x)>0得1<x<3;由x>0及f′(x)<0得0<x<1或x>3,

故函数f(x)的单调递增区间是(1,3);单调递减区间是(0,1),(3,+∞).

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,3)上单调递增,

所以当x∈(0,2)时,f(x)min=f(1)=-

1
2

对任意x1∈(0,2),x2∈[1,2],不等式f(x1)≥g(x2)恒成立,

问题等价于-

1
2
≥g(x)对任意x∈[1,2]恒成立,即-
1
2
≥-x2+2bx-4
恒成立.

不等式可变为b

x2+
7
2
2x
=
x
2
+
7
4x

因为x∈[1,2],所以

x
2
+
7
4x
≥2
x
2
×
7
4x
=
14
2
,当且仅当
x
2
=
7
4x
,即x=
14
2
时取等号.

所以b

14
2

故实数b的取值范围是(-∞,

14
2
].

问答题 简答题
单项选择题 A1型题