2的(1⼀x)次方大于x的a次方,x∈(0,1)求实数a的范围

是x∈(0,1)都成立
2025-03-12 13:31:31
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回答1:

解:

2^(1/x)>x^a

x∈(0,1)时,x^a是正的,2^(1/x)也是正数

用log(a,b)表示a为底b的对数

两边取自然对数,得

ln2^(1/x)>ln(x^a)

∴(1/x)*ln2>a*lnx

(1/a)*ln2>xlnx

令y=xlnx

∴y'=(lnx)+1=ln(ex)

∴x∈(0,1/e)时,y'<0,xlnx递减,

x∈(1/e,1)时,y'>0,xlnx递增

∴ymin=(1/e)*ln(1/e)=-1/e

ymax=0

∴1/a<(xlnx)/(ln2)

xlnx<0,ln2>0

∴(xlnx)/(ln2)>0

∴a<0时是恒成立的……①

(xlnx)/(ln2)∈(-1/(eln2),0)

∴当a>0时,若要恒成立,则1/a≤-1/(eln2)

∴a≥-eln2……②

综上所述,a的取值范围是:(-∞,0)∪[-eln2,+∞)

此即所求

谢谢

回答2:

*2的(1/x)次方大于x的a次方,x∈(0,1)求实数a的范围
解析:设f(x)=2^(1/x)
F’(x)=2^(1/x)*ln2*(-1/x^2)<0,函数f(x)单调减
f(1)=2
设g(x)=x^a
g’(x)=ax^(a-1)
当a>0时,g’(x)>0,函数f(x)单调增
g(1)=1
∴当x∈(0,1)时,2^(1/x)>x^a,恒成立

当a<0时,g’(x)<0,函数f(x)单调减
令2^(1/x)= x^a
二边取对数1/x*ln2=alnx
∴a=ln2/(xlnx)
设h(x)= ln2/(xlnx)
H’(x)= -ln2(lnx+1)/(xlnx)^2
令-ln2(lnx+1)=0==>lnx=-1==>x=1/e
函数h(x)在x=1/e处取极大值-eln2
∴当x∈(0, 1/e] 2^(1/x)x^a;
∴当a∈(-eln2,+ ∞)时,2^(1/x)>x^a,恒成立

回答3:

设1/x=t
x∈(0,1)t∈(1,+无穷)
则 原式为
2^t>(1/t)^a
2^t>1/t^a
t^a>1/2^t
t^a>(1/2)^t
(1/x)^a>(1/2)^t
f(x)=(1/x)^a>(1/2)^(1/x)=g(x)
当00所以f(x)在(负无穷,0)上恒所以a应该>0在(0,正无穷)f(x)恒大于g(x)
01 x属于(0,1)对应了(1/2)^t的t>1