问题 解答题
已知函数f(x)=lnx-m(x-
1
x
)(m为实常数)
(1)当m=
2
5
时,求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值;
(2)若函数f(x)无极值点,求m的取值范围.
答案

(1)当m=

2
5
时,f(x)=lnx-
2
5
(x-
1
x
),

令f′(x)=

1
x
-
2
5
(1+
1
x2
)=-
(2x-1)(x-2)
5x2
=0,得x=2或x=
1
2
(舍去),

当x∈(1,2)时,f′(x)>0;当x∈(2,e)时,f′(x)<0,

∴f(x)在(1,2)上递增,在(2,e)上递减,

∴当x=2时,f(x)max=f(2)=ln2-

3
5

(2)f(x)定义域(0,+∞),

f′(x)=

1
x
-m (1+
1
x2
)=
-mx2+x-m
x2

由题意,f(x)无极值点,则f(x)在定义域(0,+∞)上单调,分如下情况讨论:

①若f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,则-mx2+x-m≥0,即m≤

x
1+x2
在(0,+∞)上恒成立,

当x>0时,

x
1+x2
=
1
1
x
+x
∈(0,
1
2
],∴m≤0;

②若f′(x)≤0在(0,+∞)上恒成立,则-m2+x-m≤0,即m≥

x
1+x2
在(0,+∞)上恒成立,

当x>0时,

x
1+x2
=
1
1
x
+x
∈(0,
1
2
],∴m≥
1
2

综①②,函数f(x)无极值点时,m的取值范围是(-∞,0]∪[

1
2
,+∞).

单项选择题
填空题