已知函数F(x)=(2-a)(x-1)-2lnx,g(x)=xe^1-x(a∈R,e为自然对数的底数),为什么f(x)在

已知函数F(x)=(2-a)(x-1)-2lnx,g(x)=xe^1-x(a∈R,e为自然对数的底数),为什么f(x)在(0,1/2)上恒小于零不成立
lgfgg 1年前 已收到4个回答 举报

20061006 花朵

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因为f(x)<0在区间(0,
1
2
)上恒成立不可能,
故要使函数f(x)在(0,
1
2
)上无零点,
只要对任意的x∈(0,
1
2
),f(x)>0恒成立,即对x∈(0,
1
2
),a>2−
2lnx
x−1
恒成立.
令l(x)=2−
2lnx
x−1
,x∈(0,
1
2
),则l(x)=−
2
x
(x−1)−2lnx
(x−1)2

2lnx+
2
x
−2
(x−1)2
,
再令m(x)=2lnx+
2
x
−2,x∈(0,
1
2
),
则m′(x)=−
2
x2
+
2
x

−2(1−x)
x2
<0,故m(x)在(0,
1
2
)上为减函数,于是m(x)>m(
1
2
)=2−2ln2>0,
从而,l(x)>0,于是l(x)在(0,
1
2
)上为增函数,所以l(x)<l(
1
2
)=2−4ln2,
故要使a>2−
2lnx
x−1
恒成立,只要a∈[2-4ln2,+∞),
综上,若函数f(x)在(0,
1
2
)上无零点,则a的最小值为2-4ln2;
(III)g'(x)=e1-x-xe1-x=(1-x)e1-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•e1-e>0,
所以,函数g(x)在(0,e]上的值域为(0,1].
当a=2时,不合题意;当a≠2时,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.
由题意得,f(x)在(0,e]上不单调,故0<
2
2−a
<e,即a<2−
2
e

此时,当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下:
又因为,当x→0时,f(x)→+∞,
f(
2
2−a
)=a−2ln
2
2−a
,f(e)=(2−a)(e−1)−2,
所以,对任意给定的x0∈(0,e],在(0,e]上总存在两个不同的xi(i=1,2),
使得f(xi)=g(x0)成立,当且仅当a满足下列条件:
f(
2
2−a
)≤0
f(e)≥1

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[ln2−ln(2−a)]′=1−
2
2−a

a
a−2
,令h'(a)=0,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.
所以,对任意a∈(−∞,2−
2
e
),有h(a)≤h(0)=0,
即②对任意a∈(−∞,2−
2
e
)恒成立.
由③式解得:a≤2−
3
e−1
.④
综合①④可知,当a∈(−∞,2−
3
e−1
]时,对任意给定的x0∈(0,e],
在(0,e]上总存在两个不同的xi(i=1,2),
使f(xi)=g(x0)成立.

1年前

4

jyl31800 幼苗

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F‘(x)=2-a-2/x,F'(F'(x))=2/(x*x)>0,所以F'(x)>F'(0)

1年前

2

henryyang 幼苗

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这个题给G'X没用啊

1年前

1

斯人何憔悴 幼苗

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g(x)没用,题目可能打错了。

1年前

1
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