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已知函数f(x)=x2-alnx.g(x)=bx-+2.其中a.b∈R且ab=2.函数f(x)在[]上是减函数.函数g(x)在上是增函数.的表达式,对x∈恒成立.求实数m的取值范围.+g(x)-的最小

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:10:47分类:高中数学题库

已知函数f(x)=x2-alnx,g(x)=bx-数学公式+2,其中a,b∈R且ab=2.函数f(x)在[数学公式]上是减函数,函数g(x)在数学公式上是增函数.
(1)求函数f(x),g(x)的表达式;
(2)若不等式f(x)≥g(x)对x∈数学公式恒成立,求实数m的取值范围.
(3)求函数h(x)=f(x)+g(x)-数学公式的最小值,并证明当n∈N*,n≥2时f(n)+g(n)>3.在线课程(1)解:求导函数可得f′(x)=2x-
∵函数f(x)在[]上是减函数,∴对任意的x∈[],f′(x)≤0恒成立,所以a≥2x2,所以a≥2;
同理可得b≥1;
∵ab=2,∴a=2,b=1;
∴f(x)=x2-2lnx,g(x)=x-+2;
(2)解:∵f(1)=1>0,g()=>0,且函数f(x)在[]上是减函数,函数g(x)在上是增函数.
∴x∈[]时,f(x)>0,g(x)>0,∴m≤
,∴在[]上是减函数,
∴m≤=
(3)解:h(x)=f(x)+g(x)-=x2-2lnx+-+2,则h′(x)=[],当x>0时,,∴当x∈(0,1)时,h′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0
∴h(x)在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增
∴x=1时,函数取得最小值h(1)=
证明:当n≥2时,h(n)≥h(2)=7-2ln2->3,∴h(n)>3,
∴n∈N*,n≥2时f(n)+g(n)>3+>3成立.
分析:(1)求导函数,根据函数f(x)在[]上是减函数,函数g(x)在上是增函数,可得a≥2,b≥1,利用ab=2,即可求得函数的解析式;
(2)问题等价转化为m≤,利用在[]上是减函数,从而可求实数m的取值范围;
(3)求导函数,可得函数的单调性,从而可得函数的最小值,利用函数的单调性可以证明结论.
点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与最值,解题的关键是正确求导,属于中档题.