题目
已知函数 .
(1)
当 时,求函数 的单调区间;
(2)
设 时,函数 的图象始终在x轴的上方,求实数a的取值范围.
答案: 当 a=0 时,函数 g(x)=1−ex2 , 所以 h(x)=f(x)+g(x)e=m2lnx+mx+1e−x2(x>0) 所以 h′(x)=m2x+m−2x=m2+mx−2x2x2=−(x−m)(2x+m)x2 所以, m>0 时, h(x) 增区间是 (0,m) ,减区间是 (m,+∞) ﹔ m=0 时, h(x) 减区间是 (0,+∞) ,无增区间; m<0 时, h(x) 增区间是 (0,−m2) ,减区间是 (−m2,+∞) ,
由函数 g(x) 的图像始终在x轴的上方,可得: g(x)=eax−ex>0 即 eax>ex2 ,所以 lneax>ln(ex2) ,可得: ax>1+2lnx(x>0) 所以 a>1+2lnxx(x>0) 恒成立, 令 k(x)=1+2lnxx,k′(x)=1−2lnxx2 所以 k(x) 在区间 (0,e) 上单调递增, (e,+∞) 上单调递, 所以 k(x)≤k(e)=2ee ,所以 a>2ee , 综上可得,实数a的取值范围为 (2ee,+∞)