问题
解答题
已知函数f(x)=kx-
(1)若函数f(x)在其定义域内为单调递增函数,求实数k的取值范围. (2)若函数g(x)=
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答案
(1)f′(x)=k+
-k x2
=2 x
,kx2-2x+k x2
因为f(x)在其定义域内的单调递增函数,
所以f'(x)在(0,+∞)内满足f'(x)≥0恒成立,
即kx2-2x+k≥0对x∈(0,+∞)恒成立,
亦即k≥
=2x x2+1
对x∈(0,+∞)恒成立,∴k≥(2 x+ 1 x
)max即可2 x+ 1 x
又x∈(0,+∞)时,
=2x x2+1
≤2 x+ 1 x
=1,2 2
当且仅当x=
,即x=1时取等号,∴使函数f(x)在其定义域内为单调增函数的实数k的取值范围是[1,+∞).1 x
(2)在[1,e]上至少存在一个x的值使f(x)>g(x)成立,等价于不等式f(x)-g(x)>0在[1,e]上有解,
设F(x)=f(x)-g(x)=kx-
-2lnx-k x
,则F′(x)=k+2e x
-k x2
+2 x
=2e x2
>0,kx2+k-2x+2e x2
∴F(x)为[1,e]上的增函数,F(x)max=F(e),
依题意需F(e)=ke-
-4>0,解得k>k e
∴实数k的取值范围是(4e e2-1
,+∞).4e e2-1