f(x1)−g(x2) |
k−1 |
i1ak1 幼苗
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(1)由f′(x)=-2x+[2/x]=-
2(x+1)(x−1)
x,
知当0<x<1时f′(x)>0;
当x>1时f′(x)<0;
∴f(x)在(0,1)上为增函数,在(1,+∞)上为减函数.
∴x=1为函数f(x)的极大值点.
又函数f(x)=-x2+2lnx与g(x)=x+[a/x]有相同极值点,
∴x=1是函数g(x)的极值点,
∵g′(x)=1-[a
x2.∴g′(a)=1-a=0,解得a=1.
经检验,当a=1时,函数g(x)取到极小值,符合题意.
(2)证明:由(1)知函数f(x)在[2,3]上单调递减,
不妨设x1<x2,∴|f(x1)-f(x2)|<6|x1-x2|⇔f(x1)-f(x2)<6(x2-x1)
⇔f(x1)+6x1<f(x2)+6x2,
令h(x)=f(x)+6x,
则h′(x)=-2x+
2/x]+6,因为h′(x)在(2,3)上单调递减,且h′(2)=-4+7=3>0
当x∈(2,3)时,h′(x)>0,
所以函数h(x)在[2,3]上单调递增,∴h(x1)<h(x2),所以问题得证.
(3)∵f([1/e])=-[1
e2-2,f(1)=-1,f(3)=-9+2ln3,
∵-9+2ln3<-
1
e2-2<-1,即 f(3)<f(
1/e])<f(1),
∴任意x1∈[[1/e],3],f(x)min=f(3)=-9+2ln3,f(x1)max=f(1)=-1
由(1)知g(x)=x+
1
x,∴g′(x)=1-[1
x2.
当x∈[
1/e],1]时,g′(x)<0;当x∈(1,3]时,g′(x)>0.
故g(x)在[[1/e],1]为减函数,在(1,3]上为增函数.
∵g([1/e])=e+
1
e,g(1)=2,g(3)=[10/3],而 2<e+[1/e]<[10/3],∴g(1)<g([1/e])<g(3),
∴任意x2∈[[1/e],3],g(x2)min=g(1)=2,g(x2)max=g(3)=[10/3].
①当k-1>0,即k>1时,对于任意x1,x2∈[[1/e],3],不等式
f(x1)−g(x2)
k−1≤1恒成立,
⇔k-1≥[f(x1)-g(x2)]max⇔k≥[f(x1)-g(x2)]max+1
由于f(x1)-g(x2)≤f(1)-g(1)=-3,∴k≥-2又∵k>1,∴k>1.
②当k-1<0,即k<1时,对于任意x1,x2∈[[1/e],3],不等式
f(x1)−g(x2)
k−1≤1恒成立,
⇔k-1≤[f(x1)-g(x2)]min⇔k≤[f(x1)-g(x2)]min+1
∵f(x1)-g(x2)≥f(3)-g(3)=-9+2ln3-[10/3]=2ln3-[37/3]
∴k≤−
34
3+2ln3.又∵k<1,∴k≤−
34
3+2ln3.
综上,所求的实数k的取值范围为(-∞,-[34/3]+2ln3]∪(1,+∞).
点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值.
考点点评: 本题考查导数的运用:求单调区间和求极值、最值,考查分类讨论的思想方法,不等式恒成立问题转化为求最值,考查构造函数运用导数求最值,考查运算能力,属于中档题.
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