问题
解答题
已知函数f(x)=lnx-2x,(K是常数)
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)<x恒成立,求K的取值范围.
答案
(1)由f(x)=lnx-2kx,
得f′(x)=
-2k…(1分)1 x
∵f(x)的定义域为(0,+∞),
∴当k≤0时,f′(x)=
-2k>0,f(x)在(0,+∞)是增函数. …(3分)1 x
当k>0时,由
-2k>0可得x<1 x
,1 2k
∴f(x)在(0,
)是增函数,在(1 2k
,+∞)是减函数. …(5分)1 2k
综上,当k≤0时,f(x)的单调增区间是(0,+∞);
当K>0时,f(x)的单调增区间是(0,
),单调减区间是(1 2k
,+∞).…(6分)1 2k
(2)由f(x)<x恒成立,得lnx-2kx-x<0恒成立,x∈(0,+∞).
即2kx>lnx-x,
∴2k>
-1恒成立. …(8分)lnx x
设g(x)=
-1,则g′(x)=lnx x
,1-lnx x2
令g′(x)=
=0得x=e.1-lnx x2
当0<x<e时,g′(x)>0,当x>e时,g′(x)<0,
∴g(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减. …(10分)
∴g(x)=
-1在x=e时取得极大值g(e)=lnx x
-1,1 e
且为g(x)在(0,+∞)上的最大值.
∴2k>
-1,k>1 e
x2,y2…(11分)1-e 2e
∴k的取值范围是(
,+∞).…(12分)1-e 2e