已知函数f(x)=12x2-f′(2)x,g(x)=lnx-12x2.(I)求函数f(x)的解析式;(II)若对于任意x∈(0,+∞),都有f(x)+g(x)≤a成立,求实数a的取值范围;(III)设

题目简介

已知函数f(x)=12x2-f′(2)x,g(x)=lnx-12x2.(I)求函数f(x)的解析式;(II)若对于任意x∈(0,+∞),都有f(x)+g(x)≤a成立,求实数a的取值范围;(III)设

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已知函数f(x)=
1
2
x2-f′(2)x
g(x)=lnx-
1
2
x2

(I)求函数f(x)的解析式;
(II)若对于任意x∈(0,+∞),都有f(x)+g(x)≤a成立,求实数a的取值范围;
(III)设x1,x2>0,a1,a2∈[0,1],且a1+a2=1,求证:
xa11
xa22
a1x1+a2x2
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(I)因为f(x)=class="stub"1
2
x2-f′(2)x

所以f′(x)=x-f′(2).(2分)
令x=2,得f′(2)=1,
所以f(x)=class="stub"1
2
x2-x

(II)设F(x)=f(x)+g(x)=lnx-x,
则F′(x)=class="stub"1
x
-1
,(5分)
令F′(x)=0,解得x=1.(6分)
当x变化时,F(x)与F′(x)的变化情况如下表:
x(0,1)1(1,+∞)
f′(x)+0-
f(x)极小值
所以当x=1时,F(x)max=F(1)=-1.(8分)
因为对于任意x∈(0,+∞),都有f(x)+g(x)≤a成立,
所以a≥-1.(9分)
(III)证明:由(II),得F(x)=lnx-x≤-1,即lnx≤x-1,
x=
x1
a1x1+a2x2
,得ln
x1
a1x1+a2x2
x1
a1x1+a2x2
-1

x=
x2
a1x1+a2x2
,得ln
x2
a1x1+a2x2
x2
a1x1+a2x2
-1
,(11分)
所以a1ln
x1
a1x1+a2x2
+a2ln
x2
a1x1+a2x2
a1(
x1
a1x1+a2x2
-1)+a2(
x2
a1x1+a2x2
-1)

因为a1+a2=1,
所以a1ln
x1
a1x1+a2x2
+a2ln
x2
a1x1+a2x2
≤1-a1-a2=0
,(13分)
所以a1lnx1-a1ln(a1x1+a2x2)+a2lnx2-a2ln(a1x1+a2x2)≤0,
即a1lnx1+a2lnx2≤(a1+a2)ln(a1x1+a2x2)=ln(a1x1+a2x2),
所以ln(
xa11
xa22
)≤ln(a1x′1+a2x2)

所以
xa11
xa22
a1x1+a2x2
(14分)

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