问题
解答题
已知函数g(x)=
(Ⅰ)若y=f(x)-g(x)在[1,+∞)上为单调函数,求m的取值范围; (Ⅱ)设h(x)=
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答案
(Ⅰ)y=f(x)-g(x)=mx-
-2lnx,y′=m x
,mx2-2x+m x2
由于y=f(x)-g(x)在其定义域内为单调函数,则mx2-2x+m≥0或者mx2-2x+m≤0在[1,+∞)上恒成立,
即m≥
或者m≤2x x2+1
在[1,+∞)上恒成立,2x x2+1
而0<
=2x x2+1
≤1,故m≥1或者m≤0,2 x+ 1 x
综上,m的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).
(Ⅱ)构造函数F(x)=f(x)-g(x)-h(x),F(x)=mx-
-2lnx-m x
,2e x
①当m≤0时,由x∈[1,e]得,mx-
≤0,-2lnx-m x
<0,2e x
所以在[1,e]上不存在一个x0,使得f(x0)-g(x0)>h(x0);
②当m>0时,F′(x)=m+
-m x2
+2 x
=2e x2
,mx2-2x+m+2e x2
因为x∈[1,e],所以2e-2x≥0,mx2+m>0,所以F′(x)>0在[1,+∞)上恒成立,故F(x)在x∈[1,e]上单调递增,
F(x)max=me-
-4,只要me-m e
-4>0,解得m>m e
,4e e2-1
故m的取值范围是(
,+∞).4e e2-1