已知函数.(I)若关于x的不等式f(x)≤m恒成立,求实数m的最小值:(II)对任意的x1,x2∈(0,2)且x1<x2,己知存在.x0∈(x1,x2)使得求证:.

发布时间:2020-08-01 06:14:01

已知函数.
(I)若关于x的不等式f(x)≤m恒成立,求实数m的最小值:
(II)对任意的x1,x2∈(0,2)且x1<x2,己知存在.x0∈(x1,x2)使得
求证:.

网友回答

(I)解:函数的定义域为(0,+∞).
由,解得x=e.
当x∈(0,e)时,f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
∴函数f(x)在(0,+∞)上的最大值为.
∵关于x的不等式f(x)≤m恒成立,∴fmax(x)≤m
∴,即m的最小值为;
(II)证明:∵对任意的x1,x2∈(0,2),若存在x0∈(x1,x2)使得,
即.
∴.
令,则有F(x0)=0
∴,
当x∈(0,2)时,2lnx-3<2ln2-3<0,又有x2>x1>0,
∴F′(x)<0,即F(x)在(0,2)上是减函数.
又∵
=
=
令,∴
设,∴.
设k(t)=t-tlnt-1,
∴k′(t)=-lnt<0(t>1),∴k(t)在(1,+∞)是减函数,∴k(t)<k(1)=0.
∴h′(t)<0,∴h(t)在(1,+∞)是减函数,∴h(t)<h(1)=0.
∴.
∵F(x)在(0,2)上是减函数,∴.

解析分析:(Ⅰ)求出原函数的导函数,由导函数的零点把定义域分段,然后利用导数判断出极值点,求出函数的极值,也就是最值,则m的范围可求;(Ⅱ)求出函数在x0处的导数,代入,整理后得到,引入辅助函数,求导后得到其在(0,2)上的单调性,然后把代入函数解析式,利用单调性得到F()与F(x0)的大小关系,从而得到要证明的结论.

点评:本题考查了导数在最值中的应用,考查了利用导数研究函数的单调性,考查了换元法和数学转化思想,解答此题的关键是两次构造辅助函数,是较难的题目.
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