已知函数f(x)=(2-a)(x-1)-2lnx,g(x)=ex-x-b.(a为常数,e为自然对数的底,e≈2.71828)(Ⅰ)

2025-05-17 13:53:52
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(Ⅰ)①当a=1时,f(x)=x-1-2lnx(x>0)则f(x)=1?

2
x

令f′(x)>0得x>2,令f′(x)<0得0<x<2,
故f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,+∞);
②g(x)=ex-x-b 则g′(x)=ex-1,
当x>0时,g′(x)>0,即g(x)在(0,+∞)上单调递增,
当x<0时,g′(x)<0,即g(x)在(-∞,0)上单调递减,
则g(x)min=g(0)=1-b;由①易知函数f(x)min=1-2ln2,
若对任意的x1R+,存在x2∈R,使f(x1)≥g(x2),
只需f(x)min≥g(x)min,即1-2ln2≥1-b,所以b≥2ln2;
(Ⅱ)∵函数f(x)<0在区间(0,
1
2
)
上不可能恒成立,
故要使函数f(x)在区间(0,
1
2
)
上无零点,只要对?x∈(0,
1
2
)
,f(x)>0恒成立.
即对?x∈(0,
1
2
)
a>2?
2lnx
x?1
恒成立,
l(x)=2?
2lnx
x?1
x∈(0,
1
2
)
)则l(x)=
?
2
x
(x?1)+2lnx
(x?1)2
2lnx+
2
x
?2
(x?1)2

再令m(x)=2lnx+
2
x
?2
,则m(x)=
2
x
?
2
x2
?2(1?x)
x2

x∈(0,
1
2
)
,∴m′(x)<0,
故函数m(x)在区间(0,
1
2
)
上单调递减,
m(x)>m(
1
2
)=2?2ln2>0

即l′(x)>0,∴函数l(x)在区间(0,
1
2
)
上单调递增,
l(x)<l(
1
2
)=2?4ln2

故只要a≥2-4ln2,函数f(x)在区间(0,
1
2
)
上无零点,
∴amin=2-4ln2.