已知函数 g(x)= 1 x +lnx , f(x)=mx- m-1 x -lnx(m∈R) .(Ⅰ)若y=f(x)-g(x)在

2025-05-15 01:40:52
推荐回答(1个)
回答1:

(Ⅰ)y=f(x)-g(x)=mx-
m
x
-2lnx,y′=
m x 2 -2x+m
x 2

由于y=f(x)-g(x)在其定义域内为单调函数,则mx 2 -2x+m≥0或者mx 2 -2x+m≤0在[1,+∞)上恒成立,
即m
2x
x 2 +1
或者m
2x
x 2 +1
在[1,+∞)上恒成立,
而0<
2x
x 2 +1
=
2
x+
1
x
≤1,故m≥1或者m≤0,
综上,m的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).
(Ⅱ)构造函数F(x)=f(x)-g(x)-h(x),F(x)=mx-
m
x
-2lnx-
2e
x

①当m≤0时,由x∈[1,e]得,mx-
m
x
≤0,-2lnx-
2e
x
<0,
所以在[1,e]上不存在一个x 0 ,使得f(x 0 )-g(x 0 )>h(x 0 );            
②当m>0时,F′(x)=m+
m
x 2
-
2
x
+
2e
x 2
=
m x 2 -2x+m+2e
x 2

因为x∈[1,e],所以2e-2x≥0,mx 2 +m>0,所以F′(x)>0在[1,+∞)上恒成立,故F(x)在x∈[1,e]上单调递增,
F(x) max =me-
m
e
-4,只要me-
m
e
-4>0,解得m>
4e
e 2 -1

故m的取值范围是(
4e
e 2 -1
,+∞).