已知函数f(x)=lnx-mx(m∈R),e为自然对数的底数.(1)讨论函数f(x)在区间(e,+∞)上的单调性,

2025-05-16 22:17:59
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回答1:

(1)∵f′(x)=

1
x
-m=
1?mx
x
,x>0;    
①当m≤0时,f′(x)>0,∴函数f (x)在(e,+∞)上单调递增,此时f (x)无极值.
②当m>0时,令f′(x)=0,得x=
1
m

1
m
≤e,即m≥
1
e
时,当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,函数f (x)在(e,+∞)上单调递
减,此时f (x)无极值;                              
1
m
>e,即0<m<
1
e
时,由函数y=1-mx的图象可知函数f (x)在(e,
1
m
)上单调递
增,在(
1
m
,+∞)上单调递减,此时f (x)有极大值为f(
1
m
)=-lnm-1,无极小值.      
综上,当m≤0时,f (x)在(e,+∞)上单调递增,f (x)无极值.
当0<m<
1
e
时,f (x)在(e,
1
m
)上单调递增,在(
1
m
,+∞)上单调递减,此时f (x)有极
大值为f(
1
m
)=-lnm-1,无极小值.
当m≥
1
e
时,f (x)在(e,+∞)上单调递减,f (x)无极值.    
(III)∵f(x)有两个相异零点,∴设lnx1=mx1,lnx2=mx2,①
即lnx1-lnx2=m(x1-x2),
lnx1?lnx2
x1?x2
=m②
而x1?x2>e2,等价于:lnx1+lnx2>2,即m(x1+x2)>2,③
由①②③得:
lnx1?lnx2
x1?x2
(x1+x2)>2,
不妨设x1>x2>0,则t=
x1
x2
>1,
上式转化为:lnt>
2(t?1)
t+1
,t>1
设H(t)=lnt-
2(t?1)
t+1