设函数f(x)=x2-mlnx,h(x)=x2-x+a
(Ⅰ)?当a=0时,f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)?当m=2时,若函数g(x)=f(x)-h(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,求实数a的取值范围.
网友回答
解:(I)由a=0,f(x)≥h(x)可得-mlnx≥-x,即
记,则f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立等价于m≤φ(x)min.(3分)
求得(4分)
当x∈(1,e)时;φ′(x)<0;当x∈(e,+∞)时,φ′(x)>0(5分)
故φ(x)在x=e处取得极小值,也是最小值,
即φ(x)min=φ(e)=e,故m≤e.(6分)
(II)函数k(x)=f(x)-h(x)在[1,3]上恰有两个不同的零点等价于方程x-2lnx=a,
在[1,3]上恰有两个相异实根.(7分)
令g(x)=x-2lnx,则(8分)
当x∈[1,2)时,g′(x)<0,当x∈(2,3]时,g′(x)>0
g(x)在[1,2]上是单调递减函数,在(2,3]上是单调递增函数.
故g(x)min=g(2)=2-2ln2(10分)
又g(1)=1,g(3)=3-2ln3
∵g(1)>g(3),
∴只需g(2)<a≤g(3),(12分)
故a的取值范围是(2-2ln2,3-2ln3](13分)
解析分析:(I)由a=0,我们可以由f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立,得到-mlnx≥-x,即在(1,+∞)上恒成立,构造函数,求出函数的最小值,即可得到实数m的取值范围;(Ⅱ)?当m=2时,我们易求出函数g(x)=f(x)-h(x)的解析式,由方程的根与对应函数零点的关系,易转化为x-2lnx=a,在[1,3]上恰有两个相异实根,利用导数分析函数的单调性,然后根据零点存在定理,构造关于a的不等式组,解不等式组即可得到