解题思路:(1)由f(x)≥g(x),知a≤x-[lnx/x],(x>0).设∅(x)=x-[lnx/x],利用导数性质能求出a的范围.
(2)由h(x)=x2-ax+lnx,知h′(x)=
2
x
2
−ax+1
x
,(x>0),故
x
1
x
2
=
1
2
,由
x
1
∈(0,
1
2
)
,知x2∈(1,+∞),且
ax
1
=2
x
1
2
+1
,由此能够证明
h(
x
1
)−h(
x
2
)>
3
4
−ln2
.
(3)由r(x)=f(x)+g([1+ax/2]),知
r
′
(x)=
a
1+ax
+2x−a
=
a
2
−2
2a
=
a
2
−
1
a
≤
2
2
−
1
2
=
1
2
,所以1-a+
ln
1+a
2
>k(1-a2),设∅(a)=1-a+
ln
1+a
2
+k(a2-1),a∈(1,2),∅(1)=1,利用分类讨论思想能求出实数k的取值范围.
(1)∵f(x)=x2-ax,g(x)=lnx,f(x)≥g(x),
∴a≤x-
lnx
x],(x>0).(1分)
设∅(x)=x-[lnx/x],∅′(x)=
x2+lnx−1
x2,(2分)
当x∈(0,1)时,∅′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,∅′(x)>0,
∴∅(x)≥∅(1)=1,∴a∈(-∞,1].(4分)
(2)h(x)=x2-ax+lnx,
∴h′(x)=
2x2−ax+1
x,(x>0)(5分)
∴x1x2=
1
2,
∵x1∈(0,
1
2),∴x2∈(1,+∞),且ax1=2x12+1,(i=1,2),(6分)
∴h(x1)-h(x2)=(x12−ax1+lnx1)-(x22−ax2+lnx2)
=(-x12−1+lnx1)-(-x22−1+lnx2)
=x22−x12+ln
x1
x2
=x22−
1
4x22−ln2x22,(x2>1).(8分)
设u(x)=x2-[1
4x2-ln2x2,x≥1,
则u′(x)=
(2x2−1)2
2x3≥0,∴u(x)>u(1)=
3/4−ln2.
即h(x1)−h(x2)>
3
4−ln2.(10分)
(3)∵r(x)=f(x)+g(
1+ax
2]),
∴r′(x)=
a
1+ax+2x−a=
2ax(x−
a2−2
2a)
1+ax,
a2−2
2a=
a
2−
1
a≤
2
2−
1
2=
1
2,
∴r(x)在[[1/2],+∞)上为增函数,∴r(x0)max=r(1)=1-a+ln
1+a
2 ,
所以1-a+ln
1+a
2 >k(1-a2),(12分)
设∅(a)=1-a+ln
1+a
2 +k(a2-1),a∈(1,2),∅(1)=0,
有∅(a)>0在a∈(1,2)恒成立,
∵∅′(x)=[a/1+a](2ka-1+2k).
①k=0时,∵∅′(x)=
−a
1+a,∴∅(a)在a∈(1,2)递减,
此时∅(a)<∅(1)=0不符合;(13分)
②k<0时,∵∅′(x)=
2ka
1+a(a−
1
2k+1),∅(a)在a∈(1,2)递减,
此时∅(a)<∅(1)=0不符合;(14分)
③k>0时,∵∅′(a)=
2ka
1+a(a−
1
2k+1),
若[1/2k−1≤1,则∅(a)在区间(1,2)上递增,此时∅(a)>0成立,符合
若
1
2k−1≥1,则∅(a)在区间(1,min{2,
1
2k−1})上递减,此时∅(a)<∅(1)=0不符合;(15分)
综上得
k>0
1
2k−1≤1],解得k≥[1/4],即实数k的取值范围为[[1/4],+∞).(16分)
点评:
本题考点: 函数恒成立问题;二次函数的性质.
考点点评: 本题考查满足条件的实数的取值范围的求法,考查不等式的证明.解题时要认真审题,注意导数性质、等价转化思想、分类讨论思想的合理运用.