已知函数g(x)=[x/lnx],f(x)=g(x)-ax.

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  • 解题思路:(I)利用导数的运算法则可得g′(x),分别解出g′(x)>0,g′(x)<0,即可得出其单调区间;

    (II)函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,可得f′(x)≤0恒成立,即

    lnx−1−a(lnx

    )

    2

    (lnx

    )

    2

    ]≤0恒成立.通过分离参数转化为

    a≥[

    1

    lnx

    1

    (lnx

    )

    2

    ]

    max

    .,再利用二次函数的单调性即可得出;

    (III))由于∀x1∈[e,e2],∃x2∈[e,e2],使g(x1)≤f′(x2)+2a成立,可得

    g(

    x

    1

    )

    max

    ≤[

    f

    (

    x

    2

    )+2a

    ]

    max

    .分别利用导数和二次函数的单调性即可得出.

    (I)g′(x)=

    lnx−1

    (lnx)2(x>0且x≠1).

    令g′(x)>0,解得,x>e,因此函数g(x)在区间(e,+∞)单调递增;

    令g′(x)<0,解得0<x<e且x≠1,因此函数g(x)在区间(0,1),(1,e)单调递减.

    (II)f(x)=g(x)-ax=[x/lnx−ax(x>1).f′(x)=

    lnx−1−a(lnx)2

    (lnx)2].

    ∵函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,∴f′(x)≤0恒成立,即

    lnx−1−a(lnx)2

    (lnx)2≤0恒成立.

    ∴a≥[

    1

    lnx−

    1

    (lnx)2]max.

    ∵x>1,∴lnx>0,

    ∴[1/lnx−

    1

    (lnx)2]=−(

    1

    lnx−

    1

    2)2+

    1

    4≤[1/4],当lnx=2,即x=e2时取等号.

    ∴a≥

    1

    4.

    ∴实数a的最小值是[1/4].

    (III)∵∀x1∈[e,e2],∃x2∈[e,e2],使g(x1)≤f′(x2)+2a成立,

    ∴g(x1)max≤[f′(x2)+2a]max.

    由(I)可知:g(x1)在[e,e2]上单调递增,∴g(x1max=g(e2)=

    e2

    2.

    ∵x∈[e,e2],∴1≤lnx≤2,∴[1/2≤

    1

    lnx≤1.

    令h(x)=f′(x)+2a=

    lnx−1

    (lnx)2]-a+2a=[1/lnx−

    1

    (lnx)2+a=−(

    1

    lnx−

    1

    2)

    点评:

    本题考点: 利用导数求闭区间上函数的最值;导数的运算;利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、二次函数的单调性,考查了恒成立问题的等价转化方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.

    1年前

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