由
(1)可知x1,x2分别是方程lnx﹣ax=0的两个根,即lnx1=ax1,lnx2=ax2
所以原式等价于1+λ0,0,
又由lnx1=ax1,lnx2=ax2作差得,ln=a(x1﹣x2),
所以原式等价于
令t=,t∈(0,1),
则不等式lnt<在t∈(0,1)上恒成立.
令h(t)=lnt﹣,t∈(0,1),
又h′(t)=,
当λ2≥1时,可见t∈(0,1)时,h′(t)>0,
所以h(t)在t∈(0,1)上单调增,又h
(1)=0,h(t)<0在t∈(0,1)恒成立,符合题意.
当λ2<1时,可见t∈(0,λ2)时,h′(t)>0,t∈(λ2,1)时h′(t)<0,所以h(t)在t∈(0,λ2)时单调增,在t∈(λ2,1)时单调减,又h
(1)=0,
所以h(t)在t∈(0,1)上不能恒小于0,不符合题意,舍去.综上所述,若不等式e1+λ<x1?
x2λ恒成立,只须λ2≥1,又λ>0,所以λ≥1.【点评】本题考查了导数的综合应用及分类讨论,转化思想,数形结合的思想方法的应用,是一道综合题.
3.(2017?
湖北模拟)已知函数f(x)=ln﹣ax2+x,
(1)讨论函数f(x)的极值点的个数;
(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,证明:
f(x1)+f(x2)>3﹣4ln2.
【分析】
(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,得到函数的单调区间,从而求出函数的极值的个数;
(2)根据x1,x2是方程2ax2﹣x+1=0的两根,得到,,求出f(x1)+f(x2),根据函数的单调性证明即可.
【解答】解:
(1)由
得:
x∈(0,1),f′(x)<0,x∈
ⅰ)a=0时,
显然,x1>0,x2<0,f(x)在x=x1取得极小值,f(x)有一个极小值点.
ⅲ)a>0时,△=1﹣8a≤0即时,f′(x)≤0,
f(x)在(0,+∞)是减函数,f(x)无极值点.
当时,△=1﹣8a>0,令f′(x)=0,得当x∈(0,x1)和x∈(x2,+∞)f′(x)<0,x∈(x1,x2)时,f′(x)>0,∴f(x)在x1取得极小值,在x2取得极大值,所以f(x)有两个极值点.
综上可知:
(ⅰ)a≤0时,f(x)仅有一个极值点;
ⅱ)当时,f(x)无极值点;
ⅲ)当时,f(x)有两个极值点.
x1和极
2)证明:
由
(1)知,当且仅当a∈(0,)时,f(x)有极小值点
大值点x2,
且x1,x2是方程2ax2﹣x+1=0的两根,
∴f(x1)+f(x2)>3﹣4ln2.
思想,是一道综合题.
4.(2016?
包头校级三模)已知函数f(x)=(e为自然对数的底数)
(1)若a=,求函数f(x)的单调区间;
(2)若f
(1)=1,且方程f(x)=1在(0,1)内有解,求实数a的取值范围.【分析】
(1)若a=,求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系即可求函数f(x)的单调区间;
(2)根据函数与方程之间的关系转化为函数存在零点问题,构造函数,求函数的导数,利用函数极值和函数零点之间的关系进行转化求解即可.
【解答】解:
(1)若a=,f(x)=(x2+bx+1)e﹣x,
则f′(x)=(2x+b)e﹣x﹣(x2+bx+1)e﹣x=﹣[x2+(b﹣2)x+1﹣b]e﹣x=﹣
x﹣1)[x﹣(1﹣b)]e﹣x,
由f′(x)=0得﹣(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]=0,即x=1或x=1﹣b,
1若1﹣b=1,即b=0时,f′(x)=﹣(x﹣1)2e﹣x≤0,此时函数单调递减,单调递减区间为(﹣∞,+∞).
2若1﹣b>1,即b<0时,由f′(x)=﹣(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]e﹣x>0得(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]<0,即1由f′(x)=﹣(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]e﹣x<0得(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]>0,即x<1,或x>1﹣b,
此时函数单调递减,单调递减区间为(﹣∞,1),(1﹣b,+∞),
3若1﹣b<1,即b>0时,由f′(x)=﹣(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]e﹣x>0得(x
﹣1)[x﹣(1﹣b)]<0,即1﹣b由f′(x)=﹣(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]e﹣x<0得(x﹣1)[x﹣(1﹣b)]>0,即x<1﹣b,或x>1,
此时函数单调递减,单调递减区间为(﹣∞,1﹣b),(1,+∞).
(2)若f
(1)=1,则f
(1)=(2a+b+1)e﹣1=1,
即2a+b+1=e,则b=e﹣1﹣2a,
若方程f(x)=1在(0,1)内有解,
即方程f(x)=(2ax2+bx+1)e﹣x=1在(0,1)内有解,
即2ax2+bx+1=ex在(0,1)内有解,
即ex﹣2ax2﹣bx﹣1=0,
设g(x)=ex﹣2ax2﹣bx﹣1,则g(x)在(0,1)内有零点,设x0是g(x)在(0,1)内的一个零点,
则g(0)=0,g
(1)=0,知函数g(x)在(0,x0)和(x0,1)上不可能单调递增,也不可能单调递减,
设h(x)=g′(x),
则h(x)在(0,x0)和(x0,1)上存在零点,
即h(x)在(0,1)上至少有两个零点,g′(x)=ex﹣4ax﹣b,h′(x)=ex﹣4a,
当a≤时,h′(x)>0,h(x)在(0,1)上递增,h(x)不可能有两个及以上零点,
当a≥时,h′(x)<0,h(x)在(0,