问题 解答题
已知函数 f (x)=px+
p
x
-2lnx.(其中p>0为常数)
(1)求f (x)的单调递增区间;
(2)设g(x)=
2
x
,若在[1,2]上至少存在一点x0,使得 f(x0)>g(x0)成立,求正数p的取值范围.
答案

(1)∵f (x)=px+

p
x
-2lnx,

f(x)=p-

p
x 2
-
2
x

f(x)=p-

p
x 2
-
2
x
>0,

两边同时乘以x2,得px2-2x-p>0.

∵p>0为常数,

∴解方程px2-2x-p=0,得

x=

4+4p2
2p
=
1+p2
p

∴px2-2x-p>0的解集是(-∞,

1-
1+p2
p
)∪(
1+
1+p2
p
,+∞)

∵f (x)=px+

p
x
-2lnx的定义域是{x|x>0},

∴函数 f (x)=px+

p
x
-2lnx单调增区间为 (
1+
p2+1
p
,+∞).

(2)∵g(x)=

2
x
在[1,2]内是减函数,

g(x)min=g(2) =

2
2
=1,g(x)max=
2
1
=2

∴g(x)∈[1,2].

∵f (x)=px+

p
x
-2lnx在[1,2]内是增函数,

f(x)max=f(2)=2p+

p
2
-2ln2,

∵在[1,2]上至少存在一点x0,使得 f(x0)>g(x0)成立,

∴f(x)max>g(x)min

2p+

p
2
-2ln2>1,

解得p>

2+4ln2
5

∴p∈(

2+4ln2
5
,+∞).

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