题目

已知函数f(x)=+ax,x>1. (1)若f(x)在(1,+∞)上单调递减,求实数a的取值范围; (2)若a=2,求函数f(x)的极小值; (3)若方程(2x-m)ln x+x=0在(1,e]上有两个不等实根,求实数m的取值范围. 答案:解:(1)f′(x)=+a,由题意可得f′(x)≤0在(1,+∞)上恒成立, ∴a≤-=2-. ∵x∈(1,+∞),∴ln x∈(0,+∞), ∴当-=0时,函数t=2-的最小值为-, ∴a≤-,故实数a的取值范围为. (2)当a=2时,f(x)=+2x,f′(x)=, 令f′(x)=0得2ln2x+ln x-1=0, 解得ln x=或ln x=-1(舍),即x=e. 当1<x<e时,f′(x)<0,当x>e时,f′(x)>0, ∴f(x)的极小值为f(e)=+2e=4e. (3)将方程(2x-m)ln x+x=0两边同除以ln x得(2x-m)+=0,整理得+2x=m, 即函数g(x)=+2x的图象与函数y=m的图象在(1,e]上有两个不同的交点. 由(2)可知,g(x)在上单调递减,在(e,e]上单调递增, g(e)=4e,g(e)=3e,当x→1时,→+∞, ∴4e<m≤3e, 故实数m的取值范围为(4e,3e].
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