已知函数f(x)=lnx,g′(x)=x且g(2)=2.

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  • 解题思路:(1)求出g(x)的表达式,以及函数F(x)的导数,利用F(x)没有零点,建立条件关系,即可求实数a的取值范围;(2)构造函数,将不等式恒成立转化为求函数的最值,利用导数即可得到结论.

    (1)由g′(x)=x,可设g(x)=

    1

    2x2+c,又由g(2)=2,解得c=0,所以g(x)=

    1

    2x2.

    所以F(x)=

    a

    2x2−lnx,F′(x)=ax−

    1

    x=

    ax2−1

    x=

    a

    x(x+

    1

    a)(x−

    1

    a).

    因为a>0,F(x)的定义域为(0,+∞),

    所以当时x>

    1

    a时,F'(x)>0,0<x<

    1

    a时,F'(x)<0.

    所以F(x)在(0,

    1

    a)是减函数,在[

    1

    a,+∞)上是增函数.

    易知x→0+时,F(x)→+∞;x→+∞时,F(x)→+∞.

    因为F(x)没有零点,所以F(x)在(0,+∞)上的最小值是F(

    1

    a)=

    1

    2+

    1

    2lna>0,

    解得a>

    1

    e.所以a的取值范围为(

    1

    e,+∞).

    (2)原问题即p>q>0时,mg(p)-pf(p)>mg(q)-qf(q)恒成立.

    令h(x)=mg(x)−xf(x)=

    m

    2x2−xlnx,则h(x)在(0,+∞)上为单调递增函数,

    所以h'(x)=mx-lnx-1≥0在(0,+∞)上恒成立,

    即m≥

    lnx+1

    x在(0,+∞)上恒成立.

    令G(x)=

    lnx+1

    x,则G′(x)=−

    lnx

    x2,

    所以当x∈(0,1)时,G′(x)>0;x∈(1,+∞),G'(x)<0.

    所以G(x)的最大值为G(1)=1,所以m的取值范围为[1,+∞).

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性.

    考点点评: 本题主要考查导数的综合应用,利用导数研究函数的最值,利用构造法构造函数是解决本题的关键.