已知函数f(x)=kx,g(X)=(lnx)⼀x 若不等式f(x)≥g(X)在区间(0,+∞)上恒成立,求K的取值范围

2025-05-13 09:03:08
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回答1:

f(x)-g(x)=kx-(lnx)/x =(kx²-lnx)/x ‎(x>0),
令h(x)=kx²-lnx,
当k<0时,h(1)=k-ln1=k<0,f(1)-g(1)<0,f(1)当k=0时,f(x)=0,g(x)=(lnx)/x,当x>1时,g(x)>0,f(x)当k>0时,
h'(x)=2kx-1/x=(2kx²-1)/x,
令h'(x)=0,得,2kx²=1,kx²=1/2,x=√[1/(2k)] (x>0)
当x>√[1/(2k)]时2kx²-1>0,
当x<√[1/(2k)]时2kx²-1<0,
所以x=√[1/(2k)] 为h(x)在(0,+∞)上的唯一极小值点,即最小值点,
h(x)在(0,+∞)上的最小值为h{√[1/(2k)]}=k{√[1/(2k)]}²-ln{√[1/(2k)]}=1/2-(1/2)ln[1/(2k)]=(1/2){1-ln[1/(2k)]},
要使不等式f(x)≥g(X)在区间(0,+∞)上恒成立,则须f(x)-g(x)=(kx²-lnx)/x=[h(x)]/x>=0(x>0)恒成立
即h(x)>=0恒成立,则须h(x)最小值)(1/2){1-ln[1/(2k)]}>=0,即1-ln[1/(2k)]>=0,ln[1/(2k)]<=1=lne,
0<1/(2k)<=e,2k>=1/e,即k>=1/(2e).
综上,若不等式f(x)≥g(X)在区间(0,+∞)上恒成立,k的取值范围为[1/(2e),+∞).

回答2:

解:由f(x)≥g(X)得kx-(lnx)/x≥0
则k≥(lnx)/x²
令h(x)=(lnx)/x²
h’(x)=(x-2xlnx)/x^4=【x(1-2lnx)】/x^4
令h’(x)=0 解得x=根号e
x∈(0,根号e】 h’(x)≥0 h(x)单调递增
x∈(根号e,+∞) h’(x)<0 h(x)单调递减
∴h(x)max=h(根号e)=1/(2e)
∴k≥1/(2e)

回答3:

太简单