(本小题满分12分) 已知函数f(x)=mx-,g(x)=2lnx.        (Ⅰ)当m=2时

(本小题满分12分)

已知函数f(x)=mx-,g(x)=2lnx.

       (Ⅰ)当m=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;

       (Ⅱ)当m=1时,证明方程f(x)=g(x)有且仅有一个实数根;

       (Ⅲ)若xÎ(1,e]时,不等式f(x)-g(x)<2恒成立,求实数m的取值范围.

答案

解:⑴ m=2时,f(x)=2x-,f¢(x)=2+,f¢(1)=4,    …………………………1分

切点坐标为(1,0),∴切线方程为y=4x-4              ………………………………2分

⑵ m=1时,令h(x)=f(x)-g(x)=x--2lnx,则h¢(x)=1+-=≥0

∴h(x)在(0,+∞)上是增函数。                         ………………………………4分

又h(e).h()=-(-e+2)2<0, ∴h(x)在(,e)上有且只有一个零点  …………………5分

∴方程有且仅有一个实数根;                     ………………………6分

(或说明h(1)=0也可以)

⑶ 由题意知,mx--2lnx<2恒成立,即m(x2-1)<2x+2xlnx恒成立,∵x2-1>0

则当xÎ(1,e]时,m<恒成立,                        ……………………7分

令G(x)=,当xÎ(1,e]时,G¢(x)=<0, ……………………9分

则G(x)在xÎ(1,e]时递减,∴G(x)在xÎ(1,e]时的最小值为G(e)=,……………11分

则m的取值范围是(-∞,]                                  ………………12分

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