数学,,本题第3问 20
2016-05-02
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首先x^2在区间(1,+无穷)中为单调递增,所以当x无限接近1时,x^2在区间(1,+无穷)有最小值,
所以只要f(x)的最大值小于或者等于x^2的最小值1时,在区间(1,+无穷)中f(x)<x^2恒成立
则,lnx-a/x<=1,对f(x)=lnx-a/x求导,得f(x)'=1/x+1/(x^2),
∵f(x)=lnx-a/x ∴定义域为(0,+∞)
①a=0,f(x)=lnx,(根据函数图象)函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
②a>0,f'(x)=1/x+a/(x^2),∵x>0,a>0,∴f'(x)>0,∴函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
③a<0,令f'(x)》0,解得x<-a,∴函数f(x)的单调增区间为(0,-a)
综上所述,当a>=0时 函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
当a<0时 函数f(x)的单调增区间为(0,-a)
所以,当a<0时,函数f(x)的单调增区间为(0,-a),在x=-a处有最大值,
f(-a)=ln(-a)-a/(-a)=ln(-a)+1, 又由于f(x)<=1,则f(-a)=ln(-a)+1<=1,
得ln(-a)<=0,由于a<0,且由ln(-a)<=0得 0<-a<=1
所以-1<=a<0
所以只要f(x)的最大值小于或者等于x^2的最小值1时,在区间(1,+无穷)中f(x)<x^2恒成立
则,lnx-a/x<=1,对f(x)=lnx-a/x求导,得f(x)'=1/x+1/(x^2),
∵f(x)=lnx-a/x ∴定义域为(0,+∞)
①a=0,f(x)=lnx,(根据函数图象)函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
②a>0,f'(x)=1/x+a/(x^2),∵x>0,a>0,∴f'(x)>0,∴函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
③a<0,令f'(x)》0,解得x<-a,∴函数f(x)的单调增区间为(0,-a)
综上所述,当a>=0时 函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
当a<0时 函数f(x)的单调增区间为(0,-a)
所以,当a<0时,函数f(x)的单调增区间为(0,-a),在x=-a处有最大值,
f(-a)=ln(-a)-a/(-a)=ln(-a)+1, 又由于f(x)<=1,则f(-a)=ln(-a)+1<=1,
得ln(-a)<=0,由于a<0,且由ln(-a)<=0得 0<-a<=1
所以-1<=a<0
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