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已知函数f(x)=
lnx
x

(1)求f(x)的单调区间;
(2)若关于x的不等式lnx<mx对一切x∈[a,2a](a>0)都成立,求m范围.
人气:422 ℃ 时间:2019-12-02 03:19:24
解答
(1)定义域为(0,+∞),
∴f′(x)=
1-lnx
x2

令f′(x)=0,解得x=e,
当f′(x)>0,解得0<x<e,
当f′(x)<0,解得x>e,
∴f(x)的单调递增区间为(0,e);f(x)的单调递减区间为(e,+∞).
(2)∵不等式lnx<mx对一切x∈[a,2a](其中a>0)都成立,
∴m>
lnx
x
,对一切x∈[a,2a](其中a>0)都成立,
∴下面即求f(x)=
lnx
x
 在x∈[a,2a](其中a>0)上的最大值;
∵a>0,由(1)知:f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减.
当2a≤e时,即0<a≤
e
2
时,f(x)在[a,2a]上单调递增,∴f(x)max=f(2a)=
ln2a
2a

当a≥e时,f(x)在[a,2a]上单调递减,∴f(x)max=f(2a)=
lna
a

当a<e<2a时,即
e
2
<a<e时,f(x)在[a,e]上单调递增,f(x)在[e,2a]上单调递减,
∴f(x)max=f(e)=
1
e

综上得:
当0<a≤
e
2
时,m>
ln2a
2a

当a≥e时,m>
lna
a

e
2
<a<e时,m>
1
e
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