设a∈R,函数f(x)=,F(x)=.(Ⅰ)当a=0时,比较f(2e+1)与f(3e)的大小;(Ⅱ)若存在实数a,使函数f(x)的图象总在函数F(x)的图象的上方,求

发布时间:2020-07-31 22:21:07

设a∈R,函数f(x)=,F(x)=.
(Ⅰ)当a=0时,比较f(2e+1)与f(3e)的大小;
(Ⅱ)若存在实数a,使函数f(x)的图象总在函数F(x)的图象的上方,求a的取值集合.

网友回答

解:(Ⅰ)当a=0时,f(x)=,
当x>e时,f′(x)>0,所以f(x)在(e,+∞)上是增函数
而3e=2e+e>2e+1>e,
∴f(3e)>f(2e+1)
(Ⅱ)函数f(x)的图象总在函数F(x)的图象的上方等价于f(x)>F(x)恒成立,
即在(0,1)∪(1,+∞)上恒成立.
①当0<x<1时,lnx<0,则等价于a>x-
令g(x)=x-,,
再令h(x)=2-2-lnx,h′(x)=
当0<x<1时,h′(x)<0,∴h(x)在(0,1)上递减,
∴当0<x<1时,h(x)>h(1)=0,
∴,所以g(x)在(0,1)上递增,g(x)<g(1)=1,
∴a≥1
②当x>1时,lnx>0,则等价于a<x-,等价于a<g(x)
由①知,当x>1时,h′(x)>0,∴h(x)在(1,+∞)上递增
∴当x>1时,h(x)>h(1)=0,
∴g(x)在(1,+∞)上递增,∴g(x)>g(1)=1
∴a≤1
由①及②得:a=1,
故所求a值的集合为{1}.
解析分析:(Ⅰ)求导函数,确定f(x)在(e,+∞)上是增函数,即可比较f(2e+1)与f(3e)的大小;(Ⅱ)函数f(x)的图象总在函数F(x)的图象的上方等价于f(x)>F(x)恒成立,即在(0,1)∪(1,+∞)上恒成立.分类讨论,利用分离参数法,即可求a的取值集合.

点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查恒成立问题,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.
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