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已知a>2,f(x)=x-alnx-a−1x,g(x)=12x2+ex−xex.(注:e是自然对数的底)

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/06/22 12:07:36
已知a>2,f(x)=x-alnx-
a−1
x
已知a>2,f(x)=x-alnx-a−1x,g(x)=12x2+ex−xex.(注:e是自然对数的底)
(1)由a=1得,f(x)=x-lnx(x>0),∴f′(x)=1−
1
x;
令f′(x)=0,得x=1.
当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,
∴f(x)的极小值为f(1)=1,无极大值.
(2)由题意可得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1-
a
x+
a−1
x2=
(x−1)[x−(a−1)]
x2,
∵a>2,∴a-1>1.
由f′(x)>0,得0<x<1或x>a-1,由f′(x)<0,得1<x<a-1,
∴f(x)的单调增区间是(0,1),(a-1,+∞),单调减区间是(1,a-1);
(3)由题意,存在x1∈[e,e2],使得对任意的x2∈[-2,0],f(x1)<g(x2)恒成立,等价于对任意x1∈[e,e2]及x2∈[-2,0],f(x)min<g(x)min
由(2),当a>2,x1∈[e,e2]时,f(x)是增函数,f(x)min=f(e)=e-a-
a−1
e,
∵g′(x)=x(1-ex),对任意的x2∈[-2,0],g′(x)≤0,
∴g(x)是减函数,∴g(x)min=g(0)=1.
∴e-a-
a−1
e<1,
∴a>
e2−e+1
e+1,
又∵a>2,
∴a>2.