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解答题已知函数f(x)=x2-mx(m∈R) g(x)=lnx.(1)记h(x)=f(

时间:2019-06-27 15:00:37

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解答题已知函数f(x)=x2-mx(m∈R) g(x)=lnx.(1)记h(x)=f(

问题补充:

解答题已知函数f(x)=x2-mx(m∈R),g(x)=lnx.

(1)记h(x)=f(x)-g(x),当m=1时,求函数h(x)的单调区间;

(2)若对任意有意义的x,不等式f(x)>g(x)恒成立,求m的取值范围;

(3)求证:当m>1时,方程f(x)=g(x)有两个不等的实根.

答案:

(1)当m=1时,h(x)=x2-x-lnx(x>0),,…(3分)

当0<x<1时,h(x)<0,∴h(x)的单调减区间为(0,1);…(4分)

当x>1时,h(x)>0,∴h(x)的单调增区间为(1,+∞).…(5分)

(2)f(x)>g(x)等价于x2-mx>lnx,其中x>0,∴…(6分)

令,得,…(7分)

当0<x<1时,t(x)<0,当x>1时,t(x)>0,

∴m<t(x)min=t(1)=1,

∴m<1…(10分)

(3)设h(x)=f(x)-g(x)=x2-mx-lnx,,其中x>0.

∵,等价于2x2-mx-1=0,

此方程有且只有一个正根为,…(11分)

且当x∈(0,x0)时,h(x)<0,

∴h(x)在(0,x0)上单调递减;

当x∈(x0,+∞)时,h(x)>0,

∴h(x)在(x0,+∞)上单调递增;

∴函数只有一个极值h(x)min=h(x0)=x02-mx0-lnx0.…(12分)

当m>1时,,关于m在(1,+∞)递增,

∴x0∈(1,+∞),lnx0>0.…(13分)

∵m>1,∴∴,…(14分)

h(x)min=h(x0)=x02-mx0-lnx0=x0(x0-m)-lnx0<0,…(15分)

当m>1时,方程f(x)=g(x)有两个不等的实根.…(16分)解析分析:(1)先求出m=1时,h(x)=x2-x-lnx(x>0),再求出,利用导数求函数的单调区间;(2)对任意有意义的x,不等式f(x)>g(x)恒成立,即x2-mx>lnx,其中x>0,用分离常数的思想,得出在x>0恒成立,问题转化为求最小值,令,求导数,研究函数的单调性,求出它的最小值,即可求出m的取值范围;(3)构造新函数h(x)=f(x)-g(x)=x2-mx-lnx,则研究f(x)=g(x)有两个不等的实根问题转化为h(x)有两个零点问题,下可以采取求出h(x)的导数,研究出函数的极值,再根据m>1研究极值的符号,确定函数有几个零点,从而证明f(x)=g(x)两个不等的实根点评:本题考查导数在最大值与最小值问题中的应用,解题的关键是利用导数研究出函数的单调性,判断出函数的最值,本题第二小题是一个恒成立的问题,恒成立的问题一般转化最值问题来求解,本题即转化为用单调性求函数在闭区间上的最值的问题,求出最值再判断出参数的取值.本题运算量过大,解题时要认真严谨,避免变形运算失误,导致解题失败.

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