问题 解答题
已知a<2,f(x)=x-alnx-
a-1
x
,g(x)=
1
2
x2+ex-xex
.(注:e是自然对数的底)
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若存在x1∈[e,e2],使得对任意的x2∈[-2,0],f(x1)<g(x2)恒成立,求实数a的取值范围.
答案

(1)由题意可得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=

(x-1)[x-(a-1)]
x2

∵a<2,∴a-1<1

①当a-1≤0,即a≤1,∴x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)是减函数,x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数;

②当0<a-1<1,即1<a<2,∴x∈(0,a-1)∪(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)是增函数,x∈(a-1,1)时,f′(x)<0,f(x)是减函数;

综上所述,当a≤1时,f(x)的单调减区间是(0,1),单调增区间是(1,+∞);当1<a<2时,f(x)的单调减区间是(a-1,1),单调增区间是(0,a-1),(1,+∞);

(2)由题意,存在x1∈[e,e2],使得对任意的x2∈[-2,0],f(x1)<g(x2)恒成立,等价于对任意x1∈[e,e2]及x2∈[-2,0],f(x)min<g(x)min

由(1),当a<2,x1∈[e,e2]时,f(x)是增函数,f(x)min=f(e)=e-a-

a-1
e

∵g′(x)=x(1-ex),对任意的x2∈[-2,0],g′(x)≤0

∴g(x)是奇函数,∴g(x)min=g(0)=1

e-a-

a-1
e
<1

a>

e2-e+1
e+1

∵a<2

e2-e+1
e+1
<a<2

选择题
单项选择题 A1/A2型题