问题
解答题
已知函数f(x)=lnx-
(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-
x+1 4
-1的定义域是(0,+∞).3 4x
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-
≥g(x)对任意x∈[1,2]恒成立,即-1 2
≥-x2+2bx-4恒成立.1 2
不等式可变为b≤
=x2+ 7 2 2x
+x 2
,7 4x
因为x∈[1,2],所以
+x 2
≥27 4x
=
×x 2 7 4x
,当且仅当14 2
=x 2
,即x=7 4x
时取等号.14 2
所以b≤
,14 2
故实数b的取值范围是(-∞,
].14 2