22. 【解答】(I) 由题意得 f (e) = pe--2ln e = qe--2, Þ (p-q) (e + ) = 0  

而 e + ≠0,∴ p = q       ………… 2分

(II)  由 (I) 知 f (x) = px--2ln x, f’(x) = p + -=

令 h(x) = px 2-2x + p,要使 f (x) 在其定义域 (0,+¥) 内为单调减函数,只需 h(x) 在 (0,+¥) 内满足h’(x)≤0 恒成立.        ………… 4分

① 当 p = 0时, h(x) = -2x,∵ x > 0,∴ h(x) < 0,∴ f’(x) = - < 0,

∴    f (x) 在 (0,+¥) 内为单调递减,故 p = 0适合题意.      ………… 5分

②当 p < 0时,h(x) = px 2-2x + p,其图象为开口向下的抛物线,对称轴为 x = Ï (0,+¥)

只需 h(0)≤0,即 p≤0时 h(x)≤0在 (0,+¥) 恒成立.故 p < 0适合题意.       

综上可得, p≤0  ………… 7分

另解:(II)      由 (I) 知 f (x) = px--2ln x, f’(x) = p + -= p (1 + )-…… 4分

要使 f (x) 在其定义域 (0,+¥) 内为单调减函数,只需 f’(x) 在 (0,+¥) 内满足f’(x)≤0 恒成立.        ………… 5分

由 f’(x)≤0 Û p (1 + )-≤0 Û p≤  Û p≤()min,x > 0

而 > 0 且 x → 0 时,→ 0,故 p≤0。综上可得p≤0       ………… 7分

(III) ∵    g(x) = 在 [1,e] 上是减函数,∴  x = e 时,g(x)min = 2,x = 1 时,g(x)max = 2e

即    g(x) Î [2,2e]

① p≤0 时,由 (II) 知 f (x) 在 [1,e] 递减 Þ f (x)max = f (1) = 0 < 2,不合题意。       …… 9分

② 0 < p < 1 时,由x Î [1,e] Þ x-≥0。∴       f (x) = p (x-)-2ln x≤x--2ln x

右边为 f (x) 当 p = 1 时的表达式,故在 [1,e] 递增

∴    f (x)≤x--2ln x≤e--2ln e = e--2 < 2,不合题意。       ………… 10分

③ p≥1 时, f (x) 在 [1,e] 连续递增,f (1) = 0 < 2,又g(x) 在 [1,e] 上是减函数

∴    本命题 Û f (x)max > g(x)min = 2,x Î [1,e] Þ f (x)max = f (e) = p (e-)-2ln e > 2

 Þ p >     

综上,p 的取值范围是 (,+¥) ………… 12分

 

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