已知a>0,函数f(x)=x-ax2-lnx.

已知a>0,函数f(x)=x-ax2-lnx.
(1)若f(x)是单调函数,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)有两个极值点x1、x2,证明:f(x1)+f(x2)>3-2ln2.
真实微笑 1年前 已收到1个回答 举报

血花飘零 幼苗

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解题思路:(1)先求出函数的导数,通过讨论a的范围,满足函数f(x)是单调函数,从而求出a的范围,
(2)表示出f(x1)+f(x2)=lna+[1/4a]+ln2+1,通过求导进行证明.

(1)∵f′(x)=-
2ax2−x+1
x,(x>0),
不妨设φ(x)=2ax2-x+1(x>0),
则关于x的方程2ax2-x+1=0的判别式△=1-8a,
当a≥[1/8]时,△≤0,φ(x)≥0,故f′(x)≤0,
∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
当0<a<[1/8]时,△>0,方程f′(x)=0有两个不相等的正根x1,x2
不妨设x1<x2,则当x∈(0,x1)及x∈(x2,+∞)时f′(x)<0,
当x∈(x1,x2)时,f′(x)>0,f(x)不是单调函数,
综上,a的范围是[[1/8],+∞),
(2)由(1)知当且仅当a∈(0,[1/8])时f(x)有极小值x1 和极大值x2
且x1,x2是方程的两个正根,则x1+x2=[1/2a],x1 x2=[1/2a],
∴f(x1)+f(x2)=(x1+x2)-a[(x1+x2)2-2x1 x2]-(lnx1+lnx2
=ln(2a)+
1
4a+1=lna+
1
4a+ln2+1(0<a<
1
8),
令g(a)=lna+[1/4a]+ln2+1,
当a∈(0,[1/8])时,g′(a)=[4a−1
4a2<0,
∴g(a)在(0,
1/8])内单调递减,
故g(a)>g([1/8])=3-2ln2,
∴f(x1)+f(x2)>3-2ln2.

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题考察了函数的单调性,导数的应用,不等式的证明,是一道综合题.

1年前

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