已知函数f(x)=-x3+x2,g(x)=alnx,a∈R.(1)若对任意x∈[1,e],都有g(x)≥-x2+(a+2)x恒成立,
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解决时间 2021-03-11 13:10
- 提问者网友:酱爆肉
- 2021-03-11 01:43
已知函数f(x)=-x3+x2,g(x)=alnx,a∈R.(1)若对任意x∈[1,e],都有g(x)≥-x2+(a+2)x恒成立,求a的取值范围;(2)设F(x)=f(x),x<1g(x),x≥1,若P是曲线y=F(x)上异于原点O的任意一点,在曲线y=F(x)上总存在另一点Q,使得△POQ中的∠POQ为钝角,且PQ的中点在y轴上,求a的取值范围.
最佳答案
- 五星知识达人网友:三千妖杀
- 2021-03-11 02:25
(1)由对任意x∈[1,e],都有g(x)≥-x2+(a+2)x恒成立,得(x-lnx)a≤x2-2x,
由于x∈[1,e],lnx≤1≤x,且等号不能同时取得,所以lnx<x,x-lnx>0.
从而a≤
x2?2x
x?lnx 恒成立,a≤(
x2?2x
x?lnx )min
设t(x)=
x2?2x
x?lnx ,x∈[1,e],
求导,得t′(x)=
(x?1)(x+2?lnx)
(x?lnx)2
x∈[1,e],x-1≥0,lnx≤1,x+2-lnx>0,
从而t′(x)≥0,t(x)在[1,e]上为增函数.
所以t(x)min=t(1)=-1,所以a≤-1.
(2)F(x)=
?x3+x2,x<1
alnx, x≥1 ,
设P(t,F(t))为曲线y=F(x)上的任意一点,
假设曲线y=F(x)上存在一点Q(-t,F(-t)),使∠POQ为钝角,
则
OP ?
OQ <0,
若t≤-1,P(t,-t3+t2),Q(-t,aln(-t)),
OP ?
OQ =-t2+aln(-t)(-t3+t2),
由于
OP ?
OQ <0恒成立,a(1-t)ln(-t)<1.
当t=-1时,a(1-t)ln(-t)<1恒成立.
当t<-1时,a<
1
(1?t)ln(?t) 恒成立.由于
1
(1?t)ln(?t) >0,所以a≤0.
若-1<t<1,t≠0,P(t,-t3+t2),Q(-t,t3+t2),
则
OP ?
OQ =-t2+(-t3+t2)(t3+t2)<0,
t4-t2+1>0对-1<t<1,t≠0恒成立
③当t≥1时,同①可得a≤0.
综上所述,a的取值范围是(-∞,0].
由于x∈[1,e],lnx≤1≤x,且等号不能同时取得,所以lnx<x,x-lnx>0.
从而a≤
x2?2x
x?lnx 恒成立,a≤(
x2?2x
x?lnx )min
设t(x)=
x2?2x
x?lnx ,x∈[1,e],
求导,得t′(x)=
(x?1)(x+2?lnx)
(x?lnx)2
x∈[1,e],x-1≥0,lnx≤1,x+2-lnx>0,
从而t′(x)≥0,t(x)在[1,e]上为增函数.
所以t(x)min=t(1)=-1,所以a≤-1.
(2)F(x)=
?x3+x2,x<1
alnx, x≥1 ,
设P(t,F(t))为曲线y=F(x)上的任意一点,
假设曲线y=F(x)上存在一点Q(-t,F(-t)),使∠POQ为钝角,
则
OP ?
OQ <0,
若t≤-1,P(t,-t3+t2),Q(-t,aln(-t)),
OP ?
OQ =-t2+aln(-t)(-t3+t2),
由于
OP ?
OQ <0恒成立,a(1-t)ln(-t)<1.
当t=-1时,a(1-t)ln(-t)<1恒成立.
当t<-1时,a<
1
(1?t)ln(?t) 恒成立.由于
1
(1?t)ln(?t) >0,所以a≤0.
若-1<t<1,t≠0,P(t,-t3+t2),Q(-t,t3+t2),
则
OP ?
OQ =-t2+(-t3+t2)(t3+t2)<0,
t4-t2+1>0对-1<t<1,t≠0恒成立
③当t≥1时,同①可得a≤0.
综上所述,a的取值范围是(-∞,0].
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- 1楼网友:由着我着迷
- 2021-03-11 04:02
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