清凉葡萄
春芽
共回答了14个问题采纳率:85.7% 举报
(1)函数的定义域为(0,+∞)
f ′ (x)=2-a-
2
x =
(2-a)x-2
x (x>0)
当a=2时,f ′ (x)<0,则函数f(x)在(0,+∞)上为减函数;
当a>2时, f ′ (x)=-
(a-2)x+2
x <0 ,则函数f(x)在(0,+∞)上为减函数;
当a<2时, f ′ (x)=
(2-a)(x-
2
2-a )
x ,故当 x∈(0,
2
2-a ) 时,f ′ (x)<0,此时f(x)为减函数;当 x∈(
2
2-a ,+∞) 时,f ′ (x)>0f(x)为增函数.
综上,当a≥2时,f(x)在(0,+∞)上是减函数;当a<2时,f(x)在 (0,
2
2-a ) 上是减函数,在 (
2
2-a ,+∞) 上是增函数.
(2)g ′ (x)=e 1-x -xe 1-x =(1-x)e 1-x
当x∈(0,1)时,g ′ (x)>0,函数g(x)单调递增;
当x∈(1,e]时,g ′ (x)<0,函数g(x)单调递减.
又因为g(0)=0,g(1)=1,g(e)=e•e 1-e >0
所以,函数g(x)在(0,e]上的值域为(0,1]
f ′ (x)=2-a-
2
x =
(2-a)x-2
x =
(2-a)(x-
2
2-a )
x ,x∈(0,e]
当x=
2
2-a 时,f ′ (x)=0
故由题意得,f(x)在(0,e]上不单调.
∴ 0<
2
2-a <e ,即 a<2-
2
e ①
故当 x∈(0,
2
2-a ) 时,f ′ (x)<0,f(x)为减函数;当 x∈(
2
2-a ,e] 时,f ′ (x)>0,f(x)为增函数.
∴当x=
2
2-a 时,函数f(x)取到极小值,也是最小值 f(
2
2-a )=a-2ln
2
2-a ,f(e)=(2-a)(e-1)-2
∴对任意给定的x 0 ∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的x i (i=1,2),使得f(x i )=g(x 0 )成立,当且仅当a满足下列条件:
f(
2
2-a )≤0 ②
f(e)≥1 ③ ,
即
a-2ln
2
2-a ≤0②
(2-a)(e-1)-2≥1③
令 h(a)=a-2ln
2
2-a ,a∈(-∞,2-
2
e )
则 h ′ (a)=1-
2
2-a =
a
a-2 ,令h ′ (a)=0,解得a=0或a=2
故当a∈(-∞,0)时,h ′ (a)>0,函数h(a)单调递增;当 a∈(0,2-
2
e ) 时,h ′ (a)<0,函数h(a)单调递减.
∴对于任意的 a∈(-∞,2-
2
e ) ,有h(a)≤h(0)=0,即②对于任意的 a∈(-∞,2-
2
e ) 恒成立.
由③解得 a≤2-
3
e-1 ④
综合①④可知,当 a∈(-∞,2-
3
e-1 ] 时,对任意给定的x 0 ∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的x i (i=1,2),使得f(x i )=g(x 0 )成立.
故a的范围是 (-∞,2-
3
e-1 ]
1年前
2