已知函数f(x)=lnx- a x ,g(x)=f(x)+ax-6lnx,其中a∈R.

1个回答

  • (Ⅰ)f(x)的定义域为(0,+∞),且 f ′ (x)=

    x+a

    x 2 ,

    ①当a≥0时,f′(x)>0,f(x)在(x,+∞)上单调递增;

    ②当a<0时,由f′(x)>0,得x>-a;由f′(x)<0,得x<-a;

    故f(x)在(0,-a)上单调递减,在(-a,+∞)上单调递增.

    (Ⅱ)g(x)=ax-

    a

    x -5lnx ,g(x)的定义域为(0,+∞),

    g ′ (x)=a+

    a

    x 2 -

    5

    x =

    a x 2 -5x+a

    x 2 ,

    因为g(x)在其定义域内为增函数,所以∀x∈(0,+∞),g′(x)≥0,

    ∴ax 2-5x+a≥0,

    ∴a(x 2+1)≥5x,

    即 a≥

    5x

    x 2 +1 ,

    ∴ a≥ [

    5x

    x 2 +1 ] max .

    5x

    x 2 +1 =

    5

    x+

    1

    x ≤

    5

    2 ,当且仅当x=1时取等号,

    所以a ≥

    5

    2 .

    (Ⅲ)当a=2时,g(x)=2x-

    2

    x -5lnx , g ′ (x)=

    2 x 2 -5x+2

    x 2 ,

    由g′(x)=0,得x=

    1

    2 或x=2.

    当 x∈(0,

    1

    2 ) 时,g′(x)≥0;当x ∈(

    1

    2 ,1) 时,g′(x)<0.

    所以在(0,1)上, g(x) max =g(

    1

    2 )=-3+5ln2 ,

    而“∃x 1∈(0,1),∀x 2∈[1,2],总有g(x 1)≥h(x 2)成立”等价于

    “g(x)在(0,1)上的最大值不小于h(x)在[1,2]上的最大值”

    而h(x)在[1,2]上的最大值为max{h(1),h(2)},

    所以有

    g(

    1

    2 )≥h(1)

    g(

    1

    2 ) ≥h(2) ,

    -3+5ln2≥5-m

    -3+5ln2≥8-2m ,

    m≥8-5ln2

    m≥

    1

    2 (11-5ln2) ,

    解得m≥8-5ln2,

    所以实数m的取值范围是[8-5ln2,+∞).