Question

（本小題滿分12分）設(shè)函數(shù)

（Ⅰ）當(dāng)a=0時(shí)，在（1,+∞）上恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍;

（Ⅱ）當(dāng)=2時(shí)，若函數(shù)在［1,3］上恰有兩個(gè)不同零點(diǎn)，求實(shí)數(shù)的取值范圍;

（Ⅲ）是否存在實(shí)數(shù)，使函數(shù)f(x)和函數(shù)h(x)在公共定義域上具有相同的單調(diào)性？若存在，求出的值，若不存在，說明理由。

Answer 1

解：（Ⅰ）由a=0,f(x)≥h(x)可得-mlnx≥-x，即

記，則f(x)≥h(x)在(1,+∞)上恒成立等價(jià)于.------------2分

求得 當(dāng)時(shí);;當(dāng)時(shí)，

故在x=e處取得極小值，也是最小值，即，故.-------4分

（Ⅱ）函數(shù)k(x)=f(x)-h(x)在［1,3］上恰有兩個(gè)不同的零點(diǎn)等價(jià)于方程x-2lnx=a

在［1,3］上恰有兩個(gè)相異實(shí)根。令g(x)=x-2lnx,則，

 當(dāng)時(shí)，,當(dāng)時(shí)，

g(x)在[1,2]上是單調(diào)遞減函數(shù)，在上是單調(diào)遞增函數(shù)。--------------------------6分

故 又g(1)=1,g(3)=3-2ln3 

∵g(1)>g(3),∴只需g(2)<a≤g(3),故a的取值范圍是(2-2ln2,3-2ln3]--------------8分

（Ⅲ）存在m=，使得函數(shù)f(x)和函數(shù)h(x)在公共定義域上具有相同的單調(diào)性

,函數(shù)f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞）。

若，則，函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增，不合題意;

若,由可得2x²-m>0，解得x>或x<-（舍去）

故時(shí)，函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,+∞)單調(diào)遞減區(qū)間為(0, ) ---------10分

而h(x)在(0,+∞)上的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,)，單調(diào)遞增區(qū)間是(，+∞)

故只需=，解之得m=

即當(dāng)m=時(shí)，函數(shù)f(x)和函數(shù)h(x)在其公共定義域上具有相同的單調(diào)性。----------12分