问题
解答题
已知函数f(x)=lnx,g(x)=
(1)设函数F(x)=2g(x)-f(x),求F(x)的极小值. (2)设函数F(x)=ag(x)-f(x),(a>0),若F(x)>0恒成立,求实数a的取值范围. (3)若x1>x2>0,总有m[g(x1)-g(x2)]>x1f(x1)-x2f(x2)成立,求实数m的取值范围. |
答案
(1)F(x)=
x2-lnx,F′(x)=ax-a 2
=1 x
…(2分)ax2-1 x
因a>0时,令F′(x)≥0,则x≥
,故F(x)在(0,1 a
)上单调递减,在(1 a
,+∞)上单调递增,1 a
故F(x)在(0,+∞)上的最小值为F(
)=1 a
+1 2
lna,…(4分)1 2
(2)由(1)得:故F(x)在(0,+∞)上的最小值为F(
)=1 a
+1 2
lna>0,…(5分)1 2
解得a>
,所以a取值范围是(1 e
,+∞)…(6分)1 e
(3)已知可转化为x1>x2>0时,mg(x1)-x1f(x1)≥mg(x2)-x2f(x2)恒成立,
令h(x)=mg(x)-xf(x)=
x2-xlnx,则h(x)为单调递增的函数,…(8分)m 2
故h′(x)=mx-lnx-1≥0恒成立,即m≥
恒成立 …(10分)lnx+1 x
令m(x)=
,则m′(x)=-lnx+1 x
,所以lnx x2
当x∈(0,1)时,m′(x)>0,m(x)单调递增
当x∈(1,+∞)时,m′(x)<0,m(x)单调递减m(x)≤m(1)=1,故m≥1…(16分)