已知函数f(x)=+ax,x>1.
(1)若f(x)在(1,+∞)上单调递减,求实数a的取值范围;
(2)若a=2,求函数f(x)的极小值;
(3)若方程(2x-m)ln x+x=0在(1,e]上有两个不等实根,求实数m的取值范围.
已知函数f(x)=+ax,x>1.
(1)若f(x)在(1,+∞)上单调递减,求实数a的取值范围;
(2)若a=2,求函数f(x)的极小值;
(3)若方程(2x-m)ln x+x=0在(1,e]上有两个不等实根,求实数m的取值范围.
解:(1)f′(x)=+a,由题意可得f′(x)≤0在(1,+∞)上恒成立,
∴a≤-
=
2-
.
∵x∈(1,+∞),∴ln x∈(0,+∞),
∴当-
=0时,函数t=
2-
的最小值为-
,
∴a≤-,故实数a的取值范围为
.
(2)当a=2时,f(x)=+2x,f′(x)=
,
令f′(x)=0得2ln2x+ln x-1=0,
解得ln x=或ln x=-1(舍),即x=e
.
当1<x<e时,f′(x)<0,当x>e
时,f′(x)>0,
∴f(x)的极小值为f(e)=
+2e
=4e
.
(3)将方程(2x-m)ln x+x=0两边同除以ln x得(2x-m)+=0,整理得
+2x=m,
即函数g(x)=+2x的图象与函数y=m的图象在(1,e]上有两个不同的交点.
由(2)可知,g(x)在上单调递减,在(e
,e]上单调递增,
g(e)=4e
,g(e)=3e,当x→1时,
→+∞,
∴4e<m≤3e,
故实数m的取值范围为(4e,3e].