设函数f(x)=lnx-
(I)当a=b=
(II)令F(x)=f(x)+
(III)当a=0,b=-1时,方程f(x)=mx在区间[1,e2]内有唯一实数解,求实数m的取值范围. |
(Ⅰ)依题意,知f(x)的定义域为(0,+∞).(1分)
当a=b=
时,f(x)=lnx-1 2
x2-1 4
x,1 2
f′(x)=
-1 x
x-1 2
=1 2
.(2分)-(x+2)(x-1) 2x
令f′(x)=0,解得x=1.
当0<x<1时,f′(x)>,此时f(x)单调递增;
当x>1时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减.(3分)
所以函数f(x)的单调增区间(0,1),函数f(x)的单调减区间(1,+∞).(4分)
(Ⅱ)F(x)=lnx+
,x∈(0,3],a x
所以k=F′(x0)=
≤x0-a x 20
,,在x0∈(0,3]上恒成立,(6分)1 2
所以a≥(-
,x02+x0)max,x0∈(0,3](7分)1 2
当x0=1时,-
x02+x0取得最大值 1 2
.所以a≥1 2
.(9分)1 2
(Ⅲ)当a=0,b=-1时,f(x)=lnx+x,
因为方程f(x)=mx在区间[1,e2]内有唯一实数解,,
所以lnx+x=mx有唯一实数解.
∴m=1+
,lnx x
设g(x)=1+
,则g′(x)=lnx x
.1-lnx x2
令g′(x)>0,得0<x<e;
g′(x)<0,得x>e,
∴g(x)在区间[1,e]上是增函数,在区间[e,e2]上是减函数,
g(1)=1,g(e2)=1+
=1+lne2 e2
,g(e)=1+2 e2
,1 e
所以m=1+
,或1≤m<1+1 e
.2 e2