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> 已知函数f(x)=lnx-ax2-bx(a,b∈R),g(x)=2x-2x+1-lnx(I)当a=-1时,f(x)与g(x)在定义域上的单调性相反,求b的取值范围;(II)设x1,x2是函数y=f(x
已知函数f(x)=lnx-ax2-bx(a,b∈R),g(x)=2x-2x+1-lnx(I)当a=-1时,f(x)与g(x)在定义域上的单调性相反,求b的取值范围;(II)设x1,x2是函数y=f(x
题目简介
已知函数f(x)=lnx-ax2-bx(a,b∈R),g(x)=2x-2x+1-lnx(I)当a=-1时,f(x)与g(x)在定义域上的单调性相反,求b的取值范围;(II)设x1,x2是函数y=f(x
题目详情
已知函数f(x)=lnx-ax
2
-bx(a,b∈R),g(x)=
2x-2
x+1
-lnx
(I)当a=-1时,f(x)与g(x)在定义域上的单调性相反,求b的取值范围;
(II)设x
1
,x
2
是函数y=f(x)的两个零点,且x
1
<x
2
求证
2
x
1
+
x
2
<a(x
1
+x
2
)+b.
题型:解答题
难度:中档
来源:不详
答案
(I)∵a=-1,∴f(x)=lnx+x2-bx
由题意可知,f(x)与g(x)的定义域均为(0,+∞)
∵g′(x)=
2(x+1)-(2x-2)
(x+1)
2
-
class="stub"1
x
class="stub"4
(x+1)
2
-
class="stub"1
x
=
-
x
2
+2x-1
x
(x+1)
2
=-
(x-1)
2
x
(x+1)
2
≤ 0
,
∴g(x)在(0,+∞)上单调递减
又a=-1时,f(x)与g(x)在定义域上的单调性相反
∴f(x)=lnx-ax2-bx在(0,+∞)上单调递增
∴f′(x)=
class="stub"1
x
+2x-b≥0,对x∈(0,+∞)恒成立,
即b≤
class="stub"1
x
+2x对x∈(0,+∞)恒成立,
∴只需b≤(
class="stub"1
x
+2x
)max,
∵x>0∴
class="stub"1
x
+2x
≥2
2
(当且仅当x=
2
2
时,等号成立)
∴b≤2
2
,∴b的取值范围(-∞,2
2
);
(II)由已知可得
f(
x
1
)=ln
x
1
- a
x
12
-b
x
1
=0
f(
x
2
)=ln
x
2
- a
x
22
b
x
2
=0
∴
ln
x
1
=a
x
21
+b
x
1
ln
x
2
= a
x
22
+b
x
2
∴
ln
x
1
x
2
= a(
x
1
+
x
2
)(
x
1
-
x
2
) +b(
x
1
-
x
2
)
即
ln
x
1
x
2
= (
x
1
-
x
2
)[a(
x
1
+
x
2
) +b]
∴a(x1+x2)+b=
class="stub"1
x
1
-
x
2
ln
x
1
x
2
从而
class="stub"2
x
1
+
x
2
-[a(
x
1
+
x
2
)+b] =
class="stub"2
x
1
+
x
2
-
class="stub"1
x
1
-
x
2
ln
x
1
x
2
=
class="stub"1
x
1
-
x
2
[
2(
x
1
-
x
2
)
x
1
+
x
2
-ln
x
1
x
2
]
=
class="stub"1
x
1
-
x
2
[-
2(
x
1
x
2
-1)
x
1
x
2
+1
-ln
x
1
x
2
]
,
∵g(x)=
class="stub"2x-2
x+1
-lnx在(0,+∞)上单调递减,且
x
1
x
2
<1
∴当0<t<1时,g(t)>g(1)=0
∴
2(
x
1
-
x
2
)
x
1
+
x
2
-ln
x
1
x
2
>0
,
又
class="stub"1
x
1
-
x
2
< 0
,
∴
class="stub"2
x
1
+
x
2
-[a(
x
1
+
x
2
)+b] <0
即
class="stub"2
x
1
+
x
2
<a(
x
1
+
x
2
) +b
即证.
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题目简介
已知函数f(x)=lnx-ax2-bx(a,b∈R),g(x)=2x-2x+1-lnx(I)当a=-1时,f(x)与g(x)在定义域上的单调性相反,求b的取值范围;(II)设x1,x2是函数y=f(x
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由题意可知,f(x)与g(x)的定义域均为(0,+∞)
∵g′(x)=
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∴f′(x)=
即b≤
∴只需b≤(
∵x>0∴
∴b≤2
(II)由已知可得
∴
即ln
从而
=
=
∵g(x)=
∴当0<t<1时,g(t)>g(1)=0
∴
又
∴
即证.