已知函数f(x)=x+
(1)讨论函数y=f(x)的单调区间; (2)设g(x)=x2-2bx+4-ln2,当a=1时,若对任意的x1,x2∈[1,e](e为自然对数的底数),f(x1)≥g(x2),求实数b的取值范围. |
(1)因为f(x)=x+
-alnx(x>0),所以f′(x)=1-2a2 x
-2a2 x2
=a x
=x2-ax-2a2 x2
,(x+a)(x-2a) x2
①若a=0,f(x)=x,f(x)在(0,+∞)上单调递减.
②若a>0,当x∈(0,2a)时,f′(x)<0,f(x)在(0,2a)上单调递减;当x∈(2a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(2a,+∞)上单调递增.
③若a<0,当x∈(0,-a)时,f′(x)<0,f(x)在(0,-a)上单调递减;当x∈(-a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(-a,+∞)上单调递增.
综上:①当a=0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增.
②当a>0时,f(x)在(0,2a)上单调递减,在(2a,+∞)上单调递增.
③当a<0时,f(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.
(2)当a=1时,f(x)=x+
-lnx(x>0).2 x
由(1)知,若a=1,当x∈(0,2)时,f(x)单调递减,当x∈(2,+∞)时,f(x)单调递增,
所以f(x)min=f(2)=3-ln2.
因为对任意的x1,x2∈[1,e],都有f(x1)≥g(x2)成立,
所以问题等价于对于任意x∈[1,e],f(x)min≥g(x)恒成立,
即3-ln2≥x2-2bx+4-ln2对于任意x∈[1,e]恒成立,
即2b≥x+
对于任意x∈[1,e]恒成立,1 x
因为函数y=x+
的导数y′=1-1 x
≥0在[1,e]上恒成立,1 x2
所以函数y=x+
在[1,e]上单调递增,所以(x+1 x
)max=e+1 x
,1 e
所以2b≥e+
,所以b≥1 e
+e 2
,1 2e
故实数b的取值范围为[
+e 2
,+∞).1 2e