解:(I)
.令f'(x)=0,得x=2
當x變化時,f'(x)與f(x)變化情況如下表:
x | (0,2) | 2 | (2,+∞) |
f'(x) | - | 0 | + |
f(x) | 單調(diào)遞減 | 極小值 | 單調(diào)遞增 |
∴當x=2時,f(x)取得極小值f(2)=2-2ln2.
(Ⅱ)a≤0時,f(x)在(0,+∞)上為減函數(shù);a>0時,f(x)在(0,
)上是減函數(shù),
在(
)上是增函數(shù).
(Ⅲ)本命題等價于f(x)-g(x)>0在[1,e]上有解,設(shè)F(x)=f(x)-g(x)=
,
F'(x)=
,
所以F(x)為增函數(shù),F(xiàn)(x)
max=F(e).
依題意需F(e)>0,解得
.所以a的取值范圍是
.
分析:(I)由題意對函數(shù)求導(dǎo),然后解f′(x)=0方程,得到x=2,將(0,+∞)分為二個區(qū)間,最后通過列表得出導(dǎo)數(shù)在這二個區(qū)間的符號,討論出函數(shù)的單調(diào)性,即可得出函數(shù)的極值.
(II)先求導(dǎo)數(shù)fˊ(x),求出f′(x)=0的值,再討論滿足f′(x)=0的點附近的導(dǎo)數(shù)的符號的變化情況,從而的函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間以及函數(shù)的極值,fˊ(x)>0的區(qū)間是增區(qū)間,fˊ(x)<0的區(qū)間是減區(qū)間.
(III)本命題等價于f(x)-g(x)>0在[1,e]上有解,設(shè)F(x)=f(x)-g(x)=
,求導(dǎo):
F'(x)=
,得出F(x)
max=F(e).
依題意需F(e)>0,從而求得a的取值范圍.
點評:本題主要考查了函數(shù)的極值,以及利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性等基礎(chǔ)知識,考查綜合利用數(shù)學知識分析問題、解決問題的能力.