设函数f(x)=x-alnx+
(Ⅰ)求a与b满足的关系式; (Ⅱ)若a>1,求函数f(x)的单调区间; (Ⅲ)若a>3,函数g(x)=a2x2+3,若存在m1,m2∈[
|
(Ⅰ)求导函数可得f′(x)=1-
-a x
,…(2分)b x2
由f′(1)=0得b=1-a. …(3分)
(Ⅱ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),…(4分)
由(Ⅰ)可得f′(x)=1-
-a x
=b x2
.(x-1)[x-(a-1)] x2
令f′(x)=0,则x1=1,x2=a-1. …(6分)
因为x=1是f(x)的极值点,所以x1≠x2,即a≠2. …(7分)
所以当a>2时,a-1>1,
x | (0,1) | 1 | (1,a-1) | a-1 | (a-1,+∞) |
f′(x) | + | 0 | - | 0 | + |
f(x) | ↗ | ↘ | ↗ |
当1<a<2时,0<a-1<1,
所以单调递增区间为(0,a-1),(1,+∞),单调递减区间为(a-1,1). …(9分)
(Ⅲ)当a>3时,f(x)在[
,1)上为增函数,在(1,2]为减函数,1 2
所以f(x)的最大值为f(1)=2-a<0. …(10分)
因为函数g(x)在[
,2]上是单调递增函数,所以g(x)的最小值为g(1 2
)=1 2
a2+3>0. …(11分)1 4
所以g(x)>f(x)在[
,2]上恒成立. …(12分)1 2
要使存在m1,m2∈[
,2],使得|f(m1)-g(m2)|<9成立,只需要g(1 2
)-f(1)<9,即1 2
a2+3-(2-a)<9,1 4
所以-8<a<4. …(13分)
又因为a>3,所以a的取值范围是(3,4). …(14分)