问题
解答题
已知函数f(x)=
(1)a=1时,求F(x)=f(x)-g(x)的单调区间; (2)若x>1时,函数y=f(x)的图象总在函数y=g(x)的图象的上方,求实数a的取值范围. |
答案
(1)a=1时,F(x)=
-lnx-1(x>0),ex-1 x
则F′(x)=
-xex-(ex-1) x2
=1 x
…(3分)(x-1)(ex-1) x2
令F'(x)≥0有:x≤0(舍去)或x≥1;令F'(x)≤0有0≤x≤1…(5分)
故F(x)的单增区间为[1,+∞);单减区间为(0,1].…(6分)
(2)构造F(x)=f(x)-g(x)(x>1),即F(x)=
-alnx-a(x>1)ex-a x
则F′(x)=
.(x-1)(ex-a) x2
①当a≤e时,ex-a>0成立,则x>1时,F'(x)>0,即F(x)在(1,+∞)上单增,…(7分)
令F(1)=e-a-a≥0,∴a≤
e,故a≤1 2
e…(8分)1 2
②a>e时,F'(x)=0有x=1或x=lna>1
令F'(x)≥0有x≤1或x≥lna;令F'(x)≤0有1≤x≤lna…(9分)
即F(x)在(1,lna]上单减;在[lna,+∞)上单增…(10分)
故F(x)min=F(lna)=-aln(lna)-a>0,∴a<e
,舍去…(11分)1 e
综上所述,实数a的取值范围a≤
e…(12分)1 2