设函数,m(x)=2lnx..(1)当p≥1时,证明:对任意x∈(1,+∞),f(x)>m(x)恒成立;(2)设g(x)=,若对任意x1,x2∈[1,e],f(x1)

发布时间:2020-08-01 03:06:45

设函数,m(x)=2lnx..
(1)当p≥1时,证明:对任意x∈(1,+∞),f(x)>m(x)恒成立;
(2)设g(x)=,若对任意x1,x2∈[1,e],f(x1)-m(x1)<g(x2)成立,求实数p的取值范围.

网友回答

(1)证明:令G(x)=f(x)-m(x)=px-,
∴,
即,
令h(x)=px2-2x+p,
当p≥1时,h(x)=px2-2x+p,
其图象为开口向上的抛物线,
对称轴为
∴h(x)>h(1)=2p-2>0,
∴G'(x)在(1,+∞)内为单调递增函数,
G(x)>G(1)=0,
即f(x)>m(x).
(2)解:∵在[1,e]上是减函数,
∴x=e时,g(x)min=2;x=1时,g(x)max=2e,
即g(x)∈[2,2e].
①当P=0时,h(x)=-2x,
因为x>0,所以h(x)<0,,
∴G(x)在(0,+∞)内是单调递减函数;
②当P<0时,h(x)=px2-2x+p,
其图象为开口向下的抛物线,对称轴为x=,
在(0,+∞),h(x)≤0恒成立,
所以,当p≤0时,G(x)在[1,e]上递减,
G(x)max=G(1)=0<2
③当0<p<1时,由x∈[1,e],
得,
又当p=1时,G(x)在[1,e]上是增函数,

④当p≥1时,h(x)=px2-2x+p,
其图象为开口向上的抛物线,
对称轴为,
∴,
∴G(x)在[1,e]上为单调递增函数,
又g(x)在[1,e]上是减函数,
故只需G(x)max<g(x)min,x∈[1,e],
而,g(x)min=2,
即?p(e-)-2lne<2,
解得1≤,
综上,p的取值范围是.

解析分析:(1)令G(x)=px-,令h(x)=px2-2x+p,当p≥1时,h(x)=px2-2x+p,其图象为开口向上的抛物线,对称轴为,由此能够证明f(x)>m(x).(2)由在[1,e]上是减函数,知g(x)∈[2,2e].当P=0时,h(x)=-2x,G(x)在(0,+∞)内是单调递减函数;当P<0时,h(x)=px2-2x+p,G(x)max=G(1)=0<2;当0<p<1时,;当p≥1时,.所以G(x)在[1,e]上为单调递增函数,由此能求出p的取值范围.

点评:本题考查利用导数求函数的最值及其应用,对数学思维的要求比较高,有一定的探索性.综合性强,难度大,易出错.解题时要认真审题,注意分类讨论思想的灵活运用.
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