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解答题已知函数f(x)=lnx g(x)=x2-1.(1)求函数h(x)=f(x)-g

时间:2020-08-09 08:26:54

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解答题已知函数f(x)=lnx g(x)=x2-1.(1)求函数h(x)=f(x)-g

问题补充:

解答题已知函数f(x)=lnx,g(x)=x2-1.

(1)求函数h(x)=f(x)-g(x)的最值;

(2)对于一切正数x,恒有f(x)≤k(x2-1)成立,求实数k的取值组成的集合.

答案:

解:(1)

求导函数可得,所以函数h(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减.

所以h(x)的最大值为h(1)=0.….(3分)

(2)令函数F(x)=lnx-k(x2-1)得

当k≤0时,F′(x)>0恒成立,所以F(x)在(0,+∞)递增,

故x>1时,F(x)>F(0)=0不满足题意.….(5分)

当k>0时,当时,F′(x)>0恒成立,函数F(x)递增;

当时,F′(x)<0恒成立,函数F(x)递减.

所以;即?F(x)的最大值….(8分)

令,则.

令函数,

所以当t∈(0,1)时,函数H(t)递减;当t∈(1,+∞)时,函数H(x)递增;

所以函数H(t)≥H(1)=0,

从而,∴(11分)

就必须当,即时成立.

综上.….(12分)解析分析:(1)求导函数,确定函数的单调性,从而可求函数h(x)最大值;(2)构造函数F(x)=lnx-k(x2-1),对于一切正数x,恒有f(x)≤k(x2-1)成立,等价于F(x)≤0恒成立.求导函数,再进行分类讨论,即可确定实数k的取值组成的集合.点评:本题考查导数知识的运用,考查构造函数法解决不等式恒成立问题,解题的关键是构造函数,确定函数的最值.

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