解答题巳知函数f(x)=x2-2ax-2alnx(x>0,a∈R,g(x)=ln2x+

发布时间:2020-07-09 03:01:21

解答题巳知函数f(x)=x2-2ax-2alnx(x>0,a∈R,g(x)=ln2x+2a2+.
(1)?证明:当a>0时,对于任意不相等的两个正实数x1、x2,均有>f()成立;
(2)?记h(x)=,
(i)若y=h′(x)在[1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围;
(ii)证明:h(x)≥.

网友回答

(1)?证明:由题意得,=-a(x1+x2)-aln(x1x2),
f()=-a(x1+x2)-2aln
=-a(x1+x2)-aln
∵-=>0(x1≠x2),∴>? ?①
又∵0<x1x2<∴lnx1x2<ln
∵a>0∴-alnx1x2>-aln? ②
由①②知>f().
(2)(i)解:h(x)==x2-ax-alnx+ln2x+a2+.
∴h′(x)=x-a-+
令F(x)=h′(x)=x-a-+,则y=F(x)在[1,+∞)上单调递增.
∴F′(x)=,则当x≥1时,x2-lnx+a+1≥0恒成立.
即x≥1时,a≥-x2+lnx-1恒成立.
令G(x)=-x2+lnx-1,则当x≥1时,G′(x)=<0.
∴G(x)=-x2+lnx-1在[1,+∞)上单调递减,从而G(x)max=G(1)=-2.
故a≥G(x)max=-2.即a的取值范围是[-2,+∞).
(ii)证明::h(x)=x2-ax-alnx+ln2x+a2+=a2-(x+lnx)a+(x2+ln2x)+.
令P(a)=a2-(x+lnx)a+(x2+ln2x),则P(a)=(a-)2+≥.
令Q(x)=x-lnx,则Q′(x)=1-=.
显然Q(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
则Q(x)min=Q(1)=1,则P(a)≥.
故h(x)≥+=.解析分析:(1)首先分别求出与f();然后通过作差法或基本不等式等知识比较两代数式中部分的大小;最后得出两代数式整体的大小.(2)(i)首先求出h(x)及其导函数h′(x);然后根据y=h′(x)在[1,+∞)上单调递增,得y=h′(x)的导函数大于等于0恒成立,则利用分离参数的方法可得关于a的不等式a≥-x2+lnx-1(x≥1)恒成立;再运用导数法求出-x2+lnx-1的最大值,此时a≥[-x2+lnx-1]max即可.(ii)首先把h(x)表示成a为主元的函数h(x)=a2-(x+lnx)a+(x2+ln2x)+;然后利用配方法得P(a)=a2-(x+lnx)a+(x2+ln2x)=(a-)2+≥;再通过构造函数Q(x)=x-lnx,并由导数法求其最小值进而得P(a)的最小值;最后得h(x)的最小值,即问题得证.点评:本题主要考查函数单调性与导数的关系及最值与导数的关系,同时考查了不等式知识、比较法等;特别是导数法的连续运用是本题的难点.
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