十万火急!f(x)=alnx(x>1,a∈R),g(x)=x³+4x²(x≤1)已知:分别存在P,Q

十万火急!
f(x)=alnx(x>1,a∈R),g(x)=x³+4x²(x≤1)已知:分别存在P,Q在g(x)、f(x)上,△POQ为直角顶点在原点上的直角三角形,且PQ中点在y轴上.求证:a>½
我的解法:由题意得:Xp+Xq=0,设P(x,alnx)则Q(-x,-x³+4x²) (x>1)
∵直角顶点在原点 ∴向量OP点积向量OQ=0 可得出a的等式:a=1/(4-x)lnx
设h(x)=a 令h'(x)=0则有lnx=x分之四-1 此时a取最小值
即lnx=x分之四-1时a取到最小值 将lnx=x分之四-1代入a=1/(4-x)lnx中
可得a取最小值时有a=4/(x-4)² 假设a>½则4/(x-4)²>½
解之得x∈(2,8) 即x∈(2,8)时h'(x)=0有解
∵h'(2)<0,h'(8)>0 ∴x∈(2,8)时h'(x)=0有解成立
∴假设成立 ∴a>½成立
这么解有疏漏吗?希望有“求a的值域再与½比较”这样的解法,解法多多益善.明早就要!
PS:网上找不到答案艾
杨家三少爷 1年前 已收到1个回答 举报

爱情海上的天 幼苗

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这么解肯定有问题,因为你不能假设 a > ½;如果要用反证法,你只能假设a ≤ ½
假设a > ½,那你用的是逆命题;逆命题成立,原命题不一定成立
首先说说题目,和我的做法
前面的步骤和你相同,得到a=1/(4 - x)lnx,x的范围是x > 1
那么,当x > 4的时候,a是负的,怎么会有a > ½的结论呢……
除非题目说明当a > 0的时候,进一步求证a > ½
因此,x < 4
下面再继续做
然后,只需证明lnx(4 - x) < 2,1 < x < 4
即证 lnx < 2/(4 - x), 1 < x < 4
即证 lnx + 2/(x - 4) < 0, 1 < x < 4
令 h(x) = lnx + 2/(x - 4), 1 < x < 4
则 h'(x) = 1/x - 2/(x - 4)² = (x-2)(x-8) / x(x - 4)²
1 < x < 2 时 h'(x) > 0;2 < x < 4 时 h'(x) < 0
∴ h(x)在(1, 2)递增,在(2, 4)递减
∴ h(x)的最大值为h(2) = ln2 - 1 < 0
∴ lnx + 2/(x - 4) < 0,当1 < x < 4时成立
∴ a > ½
说明一下,直接求lnx(4 - x)的值域,貌似难度是比较大的;手算好像根本算不出来极大值点,而本题是一个证明题,为了证明最后的结论,只需等价转换即可,求值域是一种转换的方式;把要证明的结论转化为另一种好求导的函数,也是一种转化方式

1年前

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