已知函数,(Ⅰ)?若b>0,x2>x1>e,求证:x2g(x1)>x1g(x2);(Ⅱ)讨论函数f(x)在(0,+∞)内的单调性;(Ⅲ)是否存在正实数a,b,使方程f

发布时间:2020-07-31 16:39:22

已知函数,
(Ⅰ)?若b>0,x2>x1>e,求证:x2g(x1)>x1g(x2);
(Ⅱ)讨论函数f(x)在(0,+∞)内的单调性;
(Ⅲ)是否存在正实数a,b,使方程f(x)=g(x)有两个不相等的实数根?若存在,求出正实数a,b应满足的条件;若不存在,说明理由.

网友回答

解:(Ⅰ)证明:设h(x)=,则h′(x)=,当x>e时,h′(x)<0,∴h(x)在(e,+∞)内是减函数,又x2>x1>e,∴h(x1)>h(x2)即,故得x2lnx1>x1lnx2.又b>0,故有bx2lnx1>bx1lnx2,即x2g(x1)>x1g(x2);
(Ⅱ)由题意,=,x∈(0,+∞)
①当a≤0时,对于x∈(0,+∞),由f'(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
②当a>0时,由f'(x)>0,解得x>,由f'(x)<0,解得0<x<,∴函数f(x)在(0,)内是减函数,在(,+∞)内是增函数.综上当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上是增函数.当a>0时,函数f(x)在(0,)内是减函数,在(,+∞)内是增函数.
(Ⅲ)设F(x)=f(x)-g(x)=,其中a,x∈(0,+∞),则F′(x)=-,
当0<b≤1时,由于x∈(0,+∞),可得ln(x+2)>blnx又>0,故F(x)>0恒成立,此时不可能有零点;
当b>1时,∵∴<0又,∴F′(x)<0,∴F(x)在(0,+∞)上是减函数,因此它在定义域内至多有一个零点,
综上,无论a,b为怎么样的正实数,函数都不可能有两个零点,故不存在这样的正实数a,b使得使方程f(x)=g(x)有两个不相等的实数根.

解析分析:(Ⅰ)引入新函数y=,研究其单调性知其是一个减函数,x2>x1>e比较其函数值,整理即可得到结论.(Ⅱ)对函数,求导,利用导数研究其单调性,由于导数中含有参数a故要对其取值范围进行讨论.(Ⅲ)方程f(x)=g(x)有两个不相等的实数根即f(x)-g(x)=0有两个根,故可以构造新函数F(x)=f(x)-g(x),研究函数的性质确定其有两个零点的条件,即可解出参数a,b的值或确定其不存在.

点评:本题考查利用导数研究函数的单调性,求解本题的关键是求出导数,根据函数的解析式与导数的形式对函数的单调性进行研究,本题中的第二小题属于探究型题目,要根据所能得出的性质对函数的性质进行推测,如本题中0<b≤1时没有从导数的角度研究零点的存在性,而采取了从函数值恒正的角度,解题时根据题设条件选择合适的角度对问题进行研究很关键.本题运算量较大,易因运算马虎出错,变形时一定要严谨.
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