问题 解答题
设f(x)=px-
p
x
-2lnx.
(Ⅰ)若f(x)在其定义域内为单调递增函数,求实数p的取值范围;
(Ⅱ)设g(x)=
2e
x
,且p>0,若在[1,e]上至少存在一点x0,使得f(x0)>g(x0)成立,求实数p的取值范围.
答案

(I)由 f(x)=px-

p
x
-2lnx,

f(x)=p+ 

p
x2
-
2
x
=
px2-2x+p
x2
.…(3分)

要使f(x)在其定义域(0,+∞)内为单调增函数,只需f′(x)≥0,

即px2-2x+p≥0在(0,+∞)内恒成立,…(5分)

从而P≥1.…(7分)

(II)解法1:g(x)=

2e
x
在[1,e]上是减函数,

所以[g(x)]min=g(e)=2,[g(x)]max=g(1)=2e,即g(x)∈[2,2e].

当0<p<1时,由x∈[1,e],得x-

1
x
≥ 0,

f(x)=p(x-

1
x
)-2lnx<x-
1
x
-2lnx<2,不合题意.…(10分)

当P≥1时,由(I)知f(x)在[1,e]连续递增,f(1)=0<2,又g(x)在[1,e]上是减函数,

∴原命题等价于[f(x)]max>[g(x)]min=2,x∈[1,e],…(12分)

[f(x) ]max=f(e)=p(e- 

1
e
) -2lne>2,解得p>
4e
e2-1

综上,p的取值范围是(

4e
e2-1
,+∞).…(15分)

解法2:原命题等价于f(x)-g(x)>0在[1,e)上有解,

设F(x)=f(x)-g(x)=px-

p
x
-2lnx-
2e
x

F(x)=p+ 

p
x2
2
x
+
2e
x2

=

px2+p+2(e-x)
x2
>0,

∴F(x)是增函数,…(10分)

∴[F(x)]max=F(e)>0,解得p>

4e
e2-1

∴p的取值范围是(

4e
e2-1
,+∞).…(15分)

判断题
配伍题