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已知函数f(x)=(2-a)(x-1)-2lnx g(x)=xe1-x(a∈R e为自然对数的底)(Ⅰ)

时间:2023-11-17 23:21:51

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已知函数f(x)=(2-a)(x-1)-2lnx g(x)=xe1-x(a∈R e为自然对数的底)(Ⅰ)

问题补充:

已知函数f(x)=(2-a)(x-1)-2lnx,g(x)=xe1-x(a∈R,e为自然对数的底)

(Ⅰ)求f(x)的单调区间;

(II)若对任意给定的x0∈(0,e],在区间(0,e]上总存在两个不同的xi(i=1,2),使得f(xi)=g(x0)成立,求a的取值范围.

答案:

解:(Ⅰ)∵,

∴(1)当2-a≤0即a≥2时f(x)<0恒成立.

(2)当2-a>0即a<2时,由f(x)<0,得;

由f(x)>0,得.

因此:当a≥2时函数f(x)的单调减区间是(0,+∞);

当a<2时,函数f(x)的单调减区间是,单调增区间是

(II)∵g(x)=(1-x)e1-x,

∴g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,e]上单调递减,

又因为g(0)=0,g(1)=1,g(e)=e2-e>0,

∴g(x)在(0,e]上的值域为(0,1].

由(Ⅰ)知当a≥2时函数f(x)在区间(0,e]上单调递减,不合题意,

∴a<2,并且,即①

∵x→0时f(x)→+∞,故对任意给定的x0∈(0,e],在区间(0,e]上总存在两个不同xi(i=1,2),

使得f(xi)=g(x0)成立,当且仅当a满足,

注意到f(1)=0,故只要f(e)=(2-a)(e-1)-2≥1,即②

由①②知,所求的a得取值范围是

解析分析:(Ⅰ)首先求出函数的导数,然后根据导数与单调区间的关系确定函数的单调区间,(II)根据)若对任意给定的x0∈(0,e],在区间(0,e]上总存在两个不同的xi(i=1,2),使得f(xi)=g(x0)成立,得到函数f(x)在区间(0,e]上不单调,并且有,从而求得a的取值范围.

点评:此题是个难题.考查利用导数研究函数的单调性,和求函数的最值问题,体现了分类讨论和数形结合以及题意的理解与转化的思想.特别是问题(2)的设置,考查了学生创造性分析解决问题的能力.

已知函数f(x)=(2-a)(x-1)-2lnx g(x)=xe1-x(a∈R e为自然对数的底)(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(II)若对任意给定的x0∈(0 e]

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