解答题已知函数f(x)=lnx+ax2+x.
(1)若f(x)在(0,+∞)是增函数,求a的取值范围;
(2)已知a<0,对于函数f(x)图象上任意不同两点A(x1,y1),B(x2,y2),其中x2>x1,直线AB的斜率为k,记N(u,0),A1(x1,y1),B1(x2,y2),若,求证:f′(u)<k.
网友回答
(1)解:求导函数可得:(x>0)
∵f(x)在(0,+∞)是增函数,
∴
∴2ax2+x+1>0
∴
∵x>0,∴
∴a≥0;
(2)证明:∵A1(x1,y1),B1(x2,y2),∴k==
∵N(u,0),
∴x2-x1=λ(u-x1)
∴
∴f′(u)=
∴f′(u)-k=
∵a<0,x2>x1,1≤λ≤2
∴≤0
∴要证f′(u)<k,只要证<0
即<0
设,则=,显然t>1
令g(t)=,则g′(t)=
记T(t)=-t2+(λ2-2λ+2)t-(λ-1)2,对称轴为t=
∵1≤λ≤2,
∴函数在(1,+∞)上单调递减,
∵T(1)=0,∴,t>1时,T(t)<0恒成立
即-t2+(λ2-2λ+2)t-(λ-1)2<0恒成立
∵t(t+λ-1)2>0
∴g′(t)<0
∴g(t)<g(1)=0
∴f′(u)<k.解析分析:(1)求导函数,利用f(x)在(0,+∞)是增函数,可得,进而分离参数,即可求得a的取值范围;(2)先求得k==,由N(u,0),,求得,进而可得f′(u)-k的表达式,要证f′(u)<k,只要证<0,利用换元,构造新函数,即可证得.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查分离参数法的运用,考查不等式的证明,构造函数,正确求导是关键.