已知函数f(x)=x2-ax,g(x)=lnx

1个回答

  • 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(x0max=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

    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.