已知函数上为增函数,且θ∈(0,π),,m∈R.
(1)求θ的值;
(2)当m=0时,求函数f(x)的单调区间和极值;
(3)若在[1,e]上至少存在一个x0,使得f(x0)>g(x0)成立,求m的取值范围.
网友回答
解:(1)∵函数上为增函数,
∴g′(x)=-+≥0在[1,+∞)上恒成立,
≥0,
∵θ∈(0,π),∴sinθ>0,
故要使xsinθ-1≥0在[1,+∞)恒成立,
只需1×sinθ-1≥0,即sinθ≥1,只需sinθ=1,
∵θ∈(0,π),∴θ=.
(2)f(x)的定义域为(0,+∞).
当m=0时,f(x)=,f′(x)=,
当0<x<2e-1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x>2e-1时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
所以f(x)的增区间是(0,2e-1),减区间是(2e-1,+∞),当x=2e-1时,f(x)取得极大值f(2e-1)=-1-ln(2e-1).
(3)令F(x)=f(x)-g(x)=mx--2lnx,
①当m≤0时,x∈[1,e],mx-≤0,-2lnx-<0,
∴在[1,e]上不存在一个x0,使得f(x0)>g(x0)成立.
②当m>0时,F′(x)=m+-=,
∵x∈[1,e],∴2e-2x≥0,mx2+m>0,
∴F′(x)>0在[1,e]恒成立.
故F(x)在[1,e]上单调递增,
F(x)?max=F(e)=me--4,
只要me--4>0,解得m>.
故m的取值范围是(,+∞)
解析分析:(1)由函数上为增函数,得g′(x)=-+≥0在[1,+∞)上恒成立,由此能求出θ的值.(2)当m=0时,求出f(x)、f′(x),在定义域内解不等式f′(x)>0,f′(x)<0得到单调区间,由极值定义可得极值;(3)令F(x)=f(x)-g(x)=mx--2lnx,分m≤0,m>0两种情况进行讨论,由题意知,只要在[1,e]上F(x)?max>0即可;
点评:本题考查利用导数求闭区间上函数的最值,考查运算求解能力,推理论证能力;考查化归与转化思想.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,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.