已知函数f(x)=xlnx-ax(x>0且x≠1)(1)若f(x)在定义域上为减函数,求实数a的取值范围;(2)若有x
已知函数f(x)=xlnx-ax(x>0且x≠1)(1)若f(x)在定义域上为减函数,求实数a的取值范围;(2)若有x1、x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+...
已知函数f(x)=xlnx-ax(x>0且x≠1)(1)若f(x)在定义域上为减函数,求实数a的取值范围;(2)若有x1、x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立,求实数a的取值范围.
展开
1个回答
展开全部
(1)∵f(x)在定义域上为减函数,
∴f′(x)=
?a≤0,在(0,+∞)上恒成立,
即当x∈(0,+∞)时,a≥
=-(
-
)2+
即可,
∴a≥
;
(2)命题“若存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立”等价于
“当x∈[e,e2]时,有f(x)min≤f′(x)max+a”,
由(1)得,当x∈[e,e2]时,f′(x)max=
-a,则f′(x)max+a=
,
故问题等价于:“当x∈[e,e2]时,有f(x)min≤
.
当a≥
时,f(x)在[e,e2]上为减函数,则f(x)min=f(e2)=
?ae2≤
.
∴a≥
-
.
a≤0,f′(x)≥0在[e,e2]恒成立,故f(x)在[e,e2]上为增函数,
于是,f(x)min=f(e)=e-ae≥e>
,不合题意
0<a<
时,由f′(x)的单调性和值域知,存在唯一x0∈(e,e2),使f′(x0)=0,且满足:
当x∈(e,x0)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;当x∈(x0,e2)时,f′(x)<0,f(x)为增函数;
∴f(x)min=f(x0),
∴a≥
?
>
?
>
,与0<a<
矛盾,
综上,a≥
∴f′(x)=
lnx?1 |
(lnx)2 |
即当x∈(0,+∞)时,a≥
lnx?1 |
(lnx)2 |
1 |
lnx |
1 |
2 |
1 |
4 |
∴a≥
1 |
4 |
(2)命题“若存在x1,x2∈[e,e2],使f(x1)≤f′(x2)+a成立”等价于
“当x∈[e,e2]时,有f(x)min≤f′(x)max+a”,
由(1)得,当x∈[e,e2]时,f′(x)max=
1 |
4 |
1 |
4 |
故问题等价于:“当x∈[e,e2]时,有f(x)min≤
1 |
4 |
当a≥
1 |
4 |
e2 |
2 |
1 |
4 |
∴a≥
1 |
2 |
1 |
4e2 |
a≤0,f′(x)≥0在[e,e2]恒成立,故f(x)在[e,e2]上为增函数,
于是,f(x)min=f(e)=e-ae≥e>
1 |
4 |
0<a<
1 |
4 |
当x∈(e,x0)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;当x∈(x0,e2)时,f′(x)<0,f(x)为增函数;
∴f(x)min=f(x0),
∴a≥
1 |
lnx0 |
1 |
4x0 |
1 |
lne |
1 |
4e2 |
1 |
4 |
1 |
4 |
综上,a≥
1 |