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已知函数f(x)=a 2 lnx,g(x)=- (a+1)• e x x+1 ,a为常数,且a≠0.

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/18 17:17:33
已知函数f(x)=a 2 lnx,g(x)=- (a+1)• e x x+1 ,a为常数,且a≠0.
(Ⅰ)∵h(x)= a 2 lnx-
(a+1)(x-1)
x ,∴h (x)=
a 2
x -
a+1
x 2 =
a 2 x-(a+1)
x 2 (x>0),
①当a≤-1时,h (x)≥0,∴h(x)的单调递增区间为:(0,+∞).
②当a>-1且a≠0时,令h (x)≥0,解得 x>
a+1
a 2 ;h (x)<0,解得 0<x<
a+1
a 2 .
∴h(x)的单调递增区间为: (
a+1
a 2 ,+∞) ,单调递减区间为: (0,
a+1
a 2 ) .
(Ⅱ)不妨设0<x 1 <x 2 ≤1.
∵f(x)在(0,1]上递增,∴f(x 1 )<f(x 2 ).
而 g ′ (x)=-
a+1
(x+1 ) 2 • e x •x ,
∵a>0,∴g (x)<0,∴g(x)在(0,1]上递减,
∴g(x 1 )>g(x 2 ).
故由题意得:f(x 2 )-f(x 1 )>g(x 1 )-g(x 2 ),
即f(x 2 )+g(x 2 )>f(x 1 )+g(x 1 ).
令F(x)=f(x)+g(x)= a 2 lnx-
(a+1) e x
x+1 ,
则F(x 2 )>F(x 1 ),∴F(x)在(0,1]上递增,
∴ F ′ (x)=
a 2
x -
(a+1) e x •x
(x+1 ) 2 ≥0 对x∈(0,1]恒成立.
即 
a+1
a 2 ≤
(x+1 ) 2
e x • x 2  对x∈(0,1]恒成立.                
再设G(x)=
(x+1 ) 2
e x • x 2 ,
∵G (x)=-
(x+1)( x 2 +x+2)
e x • x 3 <0 ,∴G(x)在(0,1]上单调递减.
∴ G(x ) min =G(1)=
4
e .

a+1
a 2 ≤
4
e ,
解得: a≤
1-
17
8 e 或 a≥
1+
17
8 e .∴实数a的取值范围为: a≥
1+
17
8 e .