题目

已知函数f(x)=lnx﹣mx+m,m∈R (1)求函数f(x)的单调区间; (2)若函数f(x)≤0在x∈(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围; (3)在(2)的条件下,任意的0<a<b,证明:≤1﹣a. 答案:【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性. 【专题】导数的综合应用. 【分析】(I)函数f(x)=lnx﹣mx+m,m∈R,定义域为(0,+∞).(x>0).对m分类讨论,利用导数与函数的单调性的关系即可得出. (II)由(1)可知,当m≤0时,f(x)≤0不恒成立;当m>0时,,要使f(x)≤0恒成立,即﹣lnm﹣1+m≤0.令h(m)=﹣lnm﹣1+m, 利用导数研究其单调性极值与最值即可. (III)0<a<b,不妨令b=at(t>1),==1﹣,再利用(II)的结论t>1时,lnt<t﹣1.即可证明. 【解答】解:(1)函数f(x)=lnx﹣mx+m,m∈R,定义域为(0,+∞). (x>0). 当m≤0时,f'(x)>0,函数f(x)在(0,+∞)上为增函数; 当m>0时,令f′(x)>0,可得,令f′(x)<0,可得, ∴函数f(x)在上为增函数,在上为减函数. (2)由(1)可知,当m≤0时,f(x)≤0不恒成立; 当m>0时,, 要使f(x)≤0恒成立,即﹣lnm﹣1+m≤0. 令h(m)=﹣lnm﹣1+m,, 可得m∈(0,1)时,h(m)为减函数,m∈(1,+∞)时,h(m)为增函数, ∴hmin(m)=h(1)=0, ∴m=1. ∴m的取值范围是{1}. (3)证明:∵0<a<b,不妨令b=at(t>1),==1﹣, 由(2)知f(x)=lnx﹣x+1≤0,可得lnt≤t﹣1,,得, ∴≤1﹣a. 【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、恒成立问题的等价转化方法,考查了推理能力和计算能力,考查了利用已经证明的结论解决新问题的能力,属于难题.
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