解答题已知函数f(x)定义域为(0,+∞),且满足2f(x)+f()=.(Ⅰ)求f(x

发布时间:2020-07-09 05:28:02

解答题已知函数f(x)定义域为(0,+∞),且满足2f(x)+f()=.
(Ⅰ)求f(x)解析式及最小值;
(Ⅱ)求证:?x∈(0,+∞),.
(Ⅲ)设g(x)=,h(x)=(x2+x)g′(x).求证::?x∈(0,+∞),h(x)<.

网友回答

(Ⅰ)解:设x>0,则
∵2f(x)+f()=,①
∴2f()+f(x)=(x-)lnx,②
①×2-②得:3f(x)=3xlnx,∴f(x)=xlnx
由f′(x)=lnx+1=0,可得x=
由f′(x)=lnx+1>0,可得x>;由f′(x)=lnx+1<0,可得0<x<
∴函数在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增
∴x=时,函数取得最小值-;
(Ⅱ)证明:构造函数,则F′(x)=-
∵x∈(0,+∞),∴F′(x)<0
∴函数F(x)在(0,+∞)上单调递减
∴F(x)<F(0)=0
∴?x∈(0,+∞),;
(Ⅲ)证明:∵g(x)=,∴g′(x)=
∴h(x)=(x2+x)g′(x)=(1-x-xlnx),
令p(x)=1-x-xlnx,则p′(x)=-lnx-2
由p′(x)>0,可得0<x<;由p′(x)<0,可得x>,
∴函数p(x)在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减
∴x=时,p(x)取得最大值1+
∵1+<,
∴h(x)<?<.解析分析:(Ⅰ)设x>0,则,利用2f(x)+f()=,可得2f()+f(x)=(x-)lnx,由此可得函数解析式,求导函数确定函数的单调性,即可求得函数的最小值;(Ⅱ)构造函数,证明函数F(x)在(0,+∞)上单调递减,即可证得结论;(Ⅲ)h(x)=(x2+x)g′(x)=(1-x-xlnx),证明p(x)=1-x-xlnx取得最大值1+,即可得到结论.点评:本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查函数的最值,考查不等式的证明,解题的关键是构造函数,确定函数的单调性.
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