Question

設(shè)函數(shù)f（x）=p（x-

1

x

）-2lnx，g（x）=

2e

x

（p＞1，e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)）
（1）若對(duì)任意x∈[2，e]，不等式f（x）＞g（x）恒成立，求p的取值范圍；
（2）若對(duì)任意x₁∈[2，e]，存在x₂∈[2，e]，使不等式f（x₁）＞g（x₂）成立，求p的取值范圍．

Answer 1

考點(diǎn)：利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性

專題：導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用

分析：（Ⅰ）由已知不等式f(x)-g(x)=p•(x-

1

x

)-2lnx-

2e

x

＞0對(duì)x∈[2，e]恒成立，得p＞

2xlnx+2e

x2-1

對(duì)x∈[2，e]恒成立．令h（x）=

2xlnx+2e

x2-1

，x∈[2，e]，則p＞[h（x）]_min，[h（x）]_max=h（2）=

4ln2+2e

3

，故p＞

4ln2+2e

3

．
（Ⅱ）依題意[f（x）]_min＞[g（x）]_min，f′（x）=p+

p

x2

-

2

x

＞0，得f（x）在[2，e]單調(diào)遞增．又g（x）=

2e

x

在[2，e]單調(diào)遞減，故f（2）＞g（e），解得p＞

4+4ln2

3

．

解答： 解：（Ⅰ）由已知不等式f(x)-g(x)=p•(x-

1

x

)-2lnx-

2e

x

＞0對(duì)x∈[2，e]恒成立，
∴p＞

2xlnx+2e

x2-1

對(duì)x∈[2，e]恒成立．
令h（x）=

2xlnx+2e

x2-1

，x∈[2，e]，則p＞[h（x）]_max．
∵h(yuǎn)′（x）=

-2(1+x2)lnx-2x(2e-x)-2

(x2-1)2

＜0．
∴h（x）在區(qū)間[2，e]上是減函數(shù)，
∴[h（x）]_max=h（2）=

4ln2+2e

3

，
故p＞

4ln2+2e

3

．
（Ⅱ）依題意[f（x）]_min＞[g（x）]_min，
∵f′（x）=p+

p

x2

-

2

x

＞0，
∴f（x）在[2，e]單調(diào)遞增．
又g（x）=

2e

x

在[2，e]單調(diào)遞減，故f（2）＞g（e），解得p＞

4+4ln2

3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了函數(shù)的單調(diào)性，函數(shù)的最值問(wèn)題，考查參數(shù)的取值問(wèn)題，導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用，是一道綜合題．