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  • 已知函數(shù)f(x)=x+2a2x-alnx(a∈R) (1)討論函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間; (2)設(shè)g(x)=x2-2bx+4-ln2,當(dāng)a=1時(shí),若對任意的x1,x2∈[1,e](e為自然對數(shù)的底數(shù)),f(x1)≥g(x2),求實(shí)數(shù)b的取

    已知函數(shù)f(x)=x+
    2a2
    x
    -alnx(a∈R)
    (1)討論函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間;
    (2)設(shè)g(x)=x2-2bx+4-ln2,當(dāng)a=1時(shí),若對任意的x1,x2∈[1,e](e為自然對數(shù)的底數(shù)),f(x1)≥g(x2),求實(shí)數(shù)b的取值范圍.
    數(shù)學(xué)人氣:150 ℃時(shí)間:2020-06-07 19:05:35
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)因?yàn)閒(x)=x+
    2a2
    x
    ?alnx(x>0)
    ,所以f′(x)=1?
    2a2
    x2
    ?
    a
    x
    x2?ax?2a2
    x2
    =
    (x+a)(x?2a)
    x2

    ①若a=0,f(x)=x,f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減.
    ②若a>0,當(dāng)x∈(0,2a)時(shí),f′(x)<0,f(x)在(0,2a)上單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(2a,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)在(2a,+∞)上單調(diào)遞增.
    ③若a<0,當(dāng)x∈(0,-a)時(shí),f′(x)<0,f(x)在(0,-a)上單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(-a,+∞)時(shí),f′(x)>0,f(x)在(-a,+∞)上單調(diào)遞增.
    綜上:①當(dāng)a=0時(shí),f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
    ②當(dāng)a>0時(shí),f(x)在(0,2a)上單調(diào)遞減,在(2a,+∞)上單調(diào)遞增.
    ③當(dāng)a<0時(shí),f(x)在(0,-a)上單調(diào)遞減,在(-a,+∞)上單調(diào)遞增.
    (2)當(dāng)a=1時(shí),f(x)=x+
    2
    x
    ?lnx(x>0)

    由(1)知,若a=1,當(dāng)x∈(0,2)時(shí),f(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(2,+∞)時(shí),f(x)單調(diào)遞增,
    所以f(x)min=f(2)=3-ln2.
    因?yàn)閷θ我獾膞1,x2∈[1,e],都有f(x1)≥g(x2)成立,
    所以問題等價(jià)于對于任意x∈[1,e],f(x)min≥g(x)恒成立,
    即3-ln2≥x2-2bx+4-ln2對于任意x∈[1,e]恒成立,
    即2b≥x+
    1
    x
    對于任意x∈[1,e]恒成立,
    因?yàn)楹瘮?shù)y=x+
    1
    x
    的導(dǎo)數(shù)y′=1?
    1
    x2
    ≥0
    在[1,e]上恒成立,
    所以函數(shù)y=x+
    1
    x
    在[1,e]上單調(diào)遞增,所以(x+
    1
    x
    )max=e+
    1
    e
    ,
    所以2b≥e+
    1
    e
    ,所以b
    e
    2
    +
    1
    2e
    ,
    故實(shí)數(shù)b的取值范圍為[
    e
    2
    +
    1
    2e
    ,+∞
    ).
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