已知函数.
(1)若f(x)是单调函数,求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.
网友回答
解:(Ⅰ)f(x)=-lnx-ax2+x,
f′(x)=--2ax+1=-.…(2分)
令△=1-8a.
当a≥时,△≤0,f′(x)≤0,f(x)在(0,+∞)单调递减.…(4分)
当0<a<时,△>0,方程2ax2-x+1=0有两个不相等的正根x1,x2,
不妨设x1<x2,
则当x∈(0,x1)∪(x2,+∞)时,f′(x)<0,
当x∈(x1,x2)时,f′(x)>0,
这时f(x)不是单调函数.
综上,a的取值范围是[,+∞).…(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当且仅当a∈(0,)时,f(x)有极小值点x1和极大值点x2,
且x1+x2=,x1x2=.
f(x1)+f(x2)=-lnx1-a+x1-lnx2-a+x2
=-(lnx1+lnx2)-(x1-1)-(x2-1)+(x1+x2)
=-ln(x1x2)+(x1+x2)+1=ln(2a)++1.…(9分)
令g(a)=ln(2a)++1,a∈(0,],
则当a∈(0,)时,g′(a)=-=<0,g(a)在(0,)单调递减,
所以g(a)>g()=3-2ln2,即f(x1)+f(x2)>3-2ln2.…(12分)
解析分析:(1)先由f(x),求出f′(x)=--2ax+1=-.再利用导数判断函数的单调性,由f(x)是单调函数,能求出a的取值范围.(2)由(1)知,当且仅当a∈(0,)时,f(x)有极小值点x1和极大值点x2,且x1+x2=,x1x2=.求得f(x1)+f(x2)=-ln(x1x2)+(x1+x2)+1=ln(2a)++1.令g(a)=ln(2a)++1,a∈(0,],由此能够证明f(x1)+f(x2)>3-2ln2.
点评:本题考查实数取值范围的求法,考查不等式的证明,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意导数性质的合理运用.