设g(x)=px-[q/x]-2f(x),其中f(x)=lnx,且g(e)=qe-[p/e]-2(e为自然对数的底数).

1个回答

  • 解题思路:(1)由题意得出等式解方程即可;(2)先求出函数g(x)的导数,再通过讨论p的范围综合得出 结论;(3设

    h(x)=lnx−x−a,h′(x)=

    1

    x

    −1=

    1−x

    x

    从而得出x=1为h(x)的极大值点,所以h(x)≤h(1)=-1-a.再分别讨论a范围,求出函数的解的个数.

    (1)由题意g(x)=px−

    q

    x−2lnx,

    得g(e)=pe−

    q

    e−2,又g(e)=qe−

    p

    e−2,

    ∴pe−

    q

    e−2=qe−

    p

    e−2,

    ∴(p-q)e+(p-q)[1/e]=0

    ∴(p-q)(e+[1/e])=0,

    ∴p=q,

    (2)由(1)知:g(x)=px−

    p

    x −2lnx,

    显然,g(x)的定义域为(0,+∞).g′(x)=p+

    p

    x2−

    2

    x =

    px2−2x+p

    x2,

    令h(x)=px2-2x+p.要使g(x)在(0,+∞)为单调函数,只需h(x)在(0,+∞)满足:h(x)≥0或h(x)≤0恒成立.

    ①p=0时,h(x)=-2x,

    ∵x>0,

    ∴h(x)<0,

    ∴g(x)=-[2x

    x2<0

    ∴g(x)在(0,+∞)单调递减,∴p=0适合题意.

    ②当p>0时,

    h(x)=px2-2x+p图象为开口向上抛物线,对称轴为x=

    1/p]∈(0,+∞).

    ∴h(x)min=h(

    1

    p)=p-[1/p].只需p-[1/p]≥0,

    即p≥1时h(x)≥0,g′(x)≥0,

    ∴g(x)在(0,+∞)单调递增,∴p≥1适合题意.

    ③当p<0时,h(x)=px2-2x+p图象为开口向下的抛物线,其对称轴为x=[1/p]∉(0,+∞),

    只需h(0)≤0,即p≤0时h(0)≤(0,+∞)恒成立.

    ∴g′(x)<0,∴g(x)在(0,+∞)单调递减,

    ∴p<0适合题意.综上①②③可得,p≥1或p≤0.

    (3)设h(x)=lnx−x−a,h′(x)=

    1

    x−1=

    1−x

    x,x∈(0,+∞).当x∈(0,1)时,h′(x)>0,∴h(x)为单调增函数;当x∈(1,∞)时,h′(x)<0,∴h(x)为单调减函数;

    ∴x=1为h(x)的极大值点,

    ∴h(x)≤h(1)=-1-a.

    ①若-1-a<0,即a>-1,h(x)=0无解;

    ②若-1-a=0,即a=-1,h(x)=0有一解x=1;

    ③若-1-a>0,即a<-1,h(1)>0.在0<x≤1上h(x)为单调增函数,

    且h(ea)=a-ea-a<0,h(x)=0在0<x<1上有一解;

    在x≥1上h(x)为单调减函数,且h(e-a)=-2a-e-a=-(2a+e-a),

    设r(x)=2x+e-x(x<-1),

    则r'(x)=2-e-x>0,r(x)>r(-1)=-2+e>0.

    ∴h(e-a)=-2a-e-a=-(2a+e-a)<0,h(x)=0在x≥1上有一解.

    即a<-1,h(x)=0有两解.

    综合知,a>-1时,h(x)=0无解;

    a=-1时,h(x)=0有一解;

    a<-1时,h(x)=0有两解.

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考察了函数的单调性,导数的应用,渗透了分类讨论思想,是一道综合题.