(2014•盐城三模)已知函数f(x)=lnx-ax,a为常数.

1个回答

  • 解题思路:(1)求出原函数的导函数,由函数在x=1时的导数值等于0求得a的值;

    (2)把a=1代入函数解析式,利用导数求出函数的单调区间,构造函数

    h(m)=f(m)−f(

    1

    m

    )

    ,由导数得到函数h(m)的单调性,在定义域内分m<1,m=1,m>1得到h(m)的符号,从而得到f(m)与f([1/m])的大小;

    (3)由函数f(x)有两个零点x1、x2,得到lnx1-ax1=0,lnx2-ax2=0,进一步得到

    ln

    x

    1

    −ln

    x

    2

    x

    1

    x

    2

    =a

    ,lnx1+lnx2=a(x1+x2),把证明x1x2>e2转化为证lnx1+lnx2>2,结合lnx1+lnx2=a(x1+x2)转化为证明

    ln

    x

    1

    x

    2

    2(

    x

    1

    x

    2

    )

    x

    1

    +

    x

    2

    (x1>x2),换元后利用导数得到证明.

    (1)由f(x)=lnx-ax,得:f′(x)=

    1

    x−a,

    ∵函数f(x)在x=1处的切线与x轴平行,

    ∴f′(1)=1-a=0,即a=1;

    (2)当a=1时,f(x)=lnx-x,

    ∴f′(x)=

    1

    x−1=

    1−x

    x,

    当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,

    当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.

    令h(m)=f(m)−f(

    1

    m)=lnm−m−(ln

    1

    m−

    1

    m)=2lnm−m+

    1

    m,

    则h′(m)=

    2

    m−1−

    1

    m2=

    −m2+2m−1

    m2=−(

    m−1

    m)2≤0.

    又∵h(1)=0,

    ①当0<m<1时,h(m)>0,即f(m)>f(

    1

    m);

    ②当m=1时,h(m)=0f(m)=f(

    1

    m);

    ③当m>1时,h(m)<0即f(m)<f(

    1

    m);

    (3)证明:∵函数f(x)有两个零点x1、x2

    ∴lnx1-ax1=0,lnx2-ax2=0,

    ∴lnx1+lnx2=a(x1+x2),lnx1-lnx2=a(x1-x2),

    lnx1−lnx2

    x1−x2=a,

    欲证明x1x2>e2,即证lnx1+lnx2>2,

    ∵lnx1+lnx2=a(x1+x2),

    ∴即证a>

    2

    x1+x2,

    ∴原命题等价于证明

    lnx1−lnx2

    x1−x2>

    2

    x1+x2,

    即证:ln

    x1

    x2>

    2(x1−x2)

    x1+x

    点评:

    本题考点: 利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 本题考查利用导数研究曲线上某点处的切线方程,考查了利用构造函数法证明不等式,体现了分类讨论的数学思想方法和数学转化思想方法,对于(3)的证明运用了分析法,换元法等,考查了学生的灵活变形能力,是高考试卷中的压轴题.