设函数f(x)=px-
(1)当p≥1时,证明:对任意x∈(1,+∞),f(x)>m(x)恒成立; (2)设g(x)=
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(1)证明:令G(x)=f(x)-m(x)=px-
-2lnx,p x
∴G′(x)=p+
-p x2
,2 x
即G′(x)=
,px2-2x+p x2
令h(x)=px2-2x+p,
当p≥1时,h(x)=px2-2x+p,
其图象为开口向上的抛物线,
对称轴为x=
∈(0,1]1 p
∴h(x)>h(1)=2p-2>0,
∴G'(x)在(1,+∞)内为单调递增函数,
G(x)>G(1)=0,
即f(x)>m(x).
(2)∵g(x)=
在[1,e]上是减函数,2e x
∴x=e时,g(x)min=2;x=1时,g(x)max=2e,
即g(x)∈[2,2e].
①当P=0时,h(x)=-2x,
因为x>0,所以h(x)<0,G′(x)=-
<0,2 x
∴G(x)在(0,+∞)内是单调递减函数;
②当P<0时,h(x)=px2-2x+p,
其图象为开口向下的抛物线,对称轴为x=
∉(0,+∞),1 p
在(0,+∞),h(x)≤0恒成立,
所以,当p≤0时,G(x)在[1,e]上递减,
G(x)max=G(1)=0<2
③当0<p<1时,由x∈[1,e],
得x-
≥0,1 x
又当p=1时,G(x)在[1,e]上是增函数,
∴G(x)=p(x-
)-2lnx≤e-1 x
-2ln2<21 e
④当p≥1时,h(x)=px2-2x+p,
其图象为开口向上的抛物线,
对称轴为x=
∈(0,+∞),1 p
∴h(x)min=(
)=p-1 p
>0,1 p
∴G(x)在[1,e]上为单调递增函数,
又g(x)在[1,e]上是减函数,
故只需G(x)max<g(x)min,x∈[1,e],
而G(x)max=G(e)=p(e-
)-2lne,g(x)min=2,1 e
即 p(e-
)-2lne<2,1 e
解得1≤p<
,4e e2-1
综上,p的取值范围是(-∞,
).4e e2-1