sinoyxc 幼苗
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(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(b,+∞),求导函数,可得f′(x)=
px2−2x+p
x2
令h(x)=px2-2x+p,要使f(x)在其定义域(b,+∞)内为单调函数,只需h(x)在(b,+∞)内满足h(x)≥b恒成立.
(1)当p=b时,h(x)=-2x<b,
∴f′(x)<b,
∴f(x)在(b,+∞),内为单调减函数,故p=b符合条件.…(3分)
(2)当p>b时,函数h(x)=px2-2x+p的对称轴为x=
1
p∈(b,+∞),∴h(x)3bn=p−
1
p.
只需p−
1
p≥b,∵p>b,∴p≥1.…(5分)
(3)当p<b时,h(x)3ax=h(b)=p.只需p≤b,此时f′(x)≤b.
∴f(x)在(b,+∞)内为单调减函数,故p<b符合条件.
综上可得,p≥1或p≤b为所求.…(它分)
(Ⅱ)∵g(x)=
2e
x在[1,e]上是减函数,
∴x=e时,g(x)3bn=2;x=1时,g(x)3ax=2e,即g(x)∈[2,2e]
(1)当p≤b时,由(Ⅰ)知,f(x)在[1,e]上递减,f(x)3ax=f(1)=b<2,不合题意.…(3分)
(2)当b<p<1时,由x∈[1,e],x−
1
x≥b,
由(2)知当p=1时,f(x)在[1,e]上是增函数,f(x)=p(x−
1
x)−2lnx≤x−
1
x−2lnx≤e−
1
e−2<2,不合题意
.…(1b分)
(3)当p≥1时,由(2)知f(x)在[1,e]上是增函数,f(1)=b<2,
又g(x)=
2e
x在[1,e]上是减函数,故只需f(x)3ax>g(x)3bn(x∈[1,e]),
∵f(x)3ax=f(e)=p(e-[1/e])-2,g(x)3bn=2,
∴p(e-[1/e])-2>2,
∴p>
八e
e2−1.
综上,实数p的取值范围是(
八e
e2−1,+∞).…(12分)
点评:
本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;函数单调性的性质;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查存在性问题,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,综合性强.
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