设关于x的方程x2-mx-1=0 有两个实根α、β,且α<β.定义函数.
(1)求αf(α)+βf(β) 的值;
(2)判断f(x) 在区间(α,β) 上的单调性,并加以证明;
(3)若λ,μ 为正实数,求证:.
网友回答
解:(1)∵α,β 是方程x2-mx-1=0 的两个实根,∴.
∴,
同理,
∴αf(α)+βf(β)=2.
(2)方法一:设α<x1<x2<β,
则x2-x1<0,且=
由题设知,x12-mx1-1<0,x22-mx2-1<0,
∴(x12+x22)-m(x1+x2)-2<0,
而2x1x2<x12+x22,∴2x1x2-m(x1+x2)-2<0
∴f(x1)<f(x2),即f(x) 在区间(α,β) 上为增函数.
方法二:∵,
∴,
当x∈(α,β) 时,x2-mx-1=(x-α)(x-β)<0,
从而f'(x)>0,∴f(x) 在(α,β) 上为增函数.
(3)∵λ,μ∈R+ 且α<β
∴
,,
∴,
由(Ⅱ)可知,
同理可得.
∴,
∴.
解析分析:(1)若α,β 是方程x2-mx-1=0 的两个实根,由韦达定理我们易得到两根之和与两根之积,然后根据函数,我们可以求出f(α),f(β)的值,进而得到αf(α)+βf(β) 的值;
(2)方法一:任取α<x1<x2<β,我们根据已知中函数的解析式,判断f(x1),f(x2)的大小,然后根据函数单调性的定义即可得到结论;
方法二:根据已知函数的解析式,求出函数的导函数,分析导函数的符号,即可得到结论.
(3)根据比例的性质我们可以得到:,,然后根据(2)的结论,易得,. 进而根据绝对值的性质即可得到结论.
点评:本题考查的知识点是函数的单调性的判断与证明,一元二次方程的根的分布与系数的关系,及不等式的证明,其中(1)的关键是熟练掌握韦达定理,(2)的关键是判断差的符号,(3)的关键是判断出,将问题转化为函数单调性的应用.