设函数f(x)=ax+xlnx,g(x)=x3-x2-3.(I)如果存在x1、x2∈[0,2],使得g(x1)-g(x2)≥M成立,求
答案:2 悬赏:10 手机版
解决时间 2021-03-20 08:39
- 提问者网友:黑米和小志
- 2021-03-19 10:50
设函数f(x)=ax+xlnx,g(x)=x3-x2-3.(I)如果存在x1、x2∈[0,2],使得g(x1)-g(x2)≥M成立,求满足上述条件的最大整数M;(II)如果对于任意的s、t∈[12,2],都有f(s)≥g(t)成立,求实数a的取值范围..
最佳答案
- 五星知识达人网友:话散在刀尖上
- 2021-03-19 11:56
(I)存在x1、x2∈[0,2],使得g(x1)-g(x2)≥M成立等价于g(x)max-g(x)min≥M
∵g(x)=x3-x2-3,∴g′(x)=3x(x?
2
3 )
∴g(x)在(0,
2
3 )上单调递减,在(
2
3 ,2)上单调递增
∴g(x)min=g(
2
3 )=-
85
27 ,g(x)max=g(2)=1
∴g(x)max-g(x)min=
112
27
∴满足的最大整数M为4;
(II)对于任意的s、t∈[
1
2 ,2],都有f(s)≥g(t)成立等价于f(x)≥g(x)max.
由(I)知,在[
1
2 ,2]上,g(x)max=g(2)=1
∴在[
1
2 ,2]上,f(x)=
a
x +xlnx≥1恒成立,等价于a≥x-x2lnx恒成立
记h(x)=x-x2lnx,则h′(x)=1-2xlnx-x且h′(1)=0
∴当
1
2 <x<1时,h′(x)>0;当1<x<2时,h′(x)<0
∴函数h(x)在(
1
2 ,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,
∴h(x)max=h(1)=1
∴a≥1
∵g(x)=x3-x2-3,∴g′(x)=3x(x?
2
3 )
∴g(x)在(0,
2
3 )上单调递减,在(
2
3 ,2)上单调递增
∴g(x)min=g(
2
3 )=-
85
27 ,g(x)max=g(2)=1
∴g(x)max-g(x)min=
112
27
∴满足的最大整数M为4;
(II)对于任意的s、t∈[
1
2 ,2],都有f(s)≥g(t)成立等价于f(x)≥g(x)max.
由(I)知,在[
1
2 ,2]上,g(x)max=g(2)=1
∴在[
1
2 ,2]上,f(x)=
a
x +xlnx≥1恒成立,等价于a≥x-x2lnx恒成立
记h(x)=x-x2lnx,则h′(x)=1-2xlnx-x且h′(1)=0
∴当
1
2 <x<1时,h′(x)>0;当1<x<2时,h′(x)<0
∴函数h(x)在(
1
2 ,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,
∴h(x)max=h(1)=1
∴a≥1
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- 1楼网友:woshuo
- 2021-03-19 12:33
(1)f′(x)=3x(x?
2
3 ),x∈[0,2],令f'(x)=0得x1=0,x2=
2
3 ,…(2分)
当x变化时,f'(x)和f(x)的变化情况如下:
x 0 (0,
2
3 )
2
3 (
2
3 ,2) 2
f'(x) - 0 +
f(x) -3 单调递减 极小值 单调递增 1 可得,[f(x)]max=1,[f(x)]min=f(
2
3 )=?
85
27 .…(5分)
要使存在x1,x2∈[0,2],使得f(x1)-f(x2)≥m,只需m≤[f(x)]max?[f(x)]min=
112
27 ,故整数m的最大值为4.…(7分)
(2)由(1)知,在[
1
2 ,2]上,[f(x)]max=f(2)=1,要满足对任意的s,t∈[
1
2 ,2],都有f(t)≤g(s),只需g(x)≥1在[
1
2 ,2]上恒成立,…(9分)
即
a
x +xlnx≥1在[
1
2 ,2]上恒成立,分离参数可得:a≥x-x2lnx,
令h(x)=x-x2lnx,h'(x)=1-x-2xlnx,可知,当x∈[
1
2 ,1),h′(x)>0,h(x)单调递增,当x∈(1,2],h'(x)<0,h(x)单调递减,…(12分)
所以h(x)在x=1处取得最大值h(1)=1,
所以a的取值范围是a≥1.…(13分)
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