题目内容

【题目】已知a∈R,函数f(x)=2ln(x﹣2)﹣a(x﹣2)2
(Ⅰ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅱ)若函数f(x)有两个相异零点x1 , x2 , 求证x1x2+4>2(x1+x2)+e(其中e为自然对数的底数)

【答案】解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(2,+∞),

,…

①当a≤0时,f'(x)>0恒成立,f(x)在(2,+∞)上单调递增,…

②当a>0时,令 ,解得

x∈(2,x0)时,f'(x)>0,f(x)在(2,x0)单调递增,

x∈(x0,+∞)时,f′(x)<0,f(x)在(x0,+∞)单调递减,

综上所述,当a≤0时,f(x)在(2,+∞)上单调递增,

当a>0时,f(x)在 上单调递增,在 上单调递减;…

(Ⅱ)要证:x1x2+4>2(x1+x2)+e,则证(x1﹣2)(x2﹣2)>e,

即证|2x+3|+|2x﹣1|≤5,不妨设

∵﹣4x﹣2≤5, 是函数 的零点,

则4≤5, ,所以 ,4x+2≤5,

所以

则转化为证:y=f(x),令|m﹣2|>4,则m>6,

于是即证:m<﹣2,可化为(t2+1)lnt>t2﹣1,

即证(t2+1)lnt﹣t2+1>0,…

构造函数g(t)=(t2+1)lnt﹣t2+1(t>1),

令z(t)=2t2lnt+1﹣t2(t>1),则z'(t)=4tlnt>0,

则z(t)在(1,+∞)单增,则z(t)>z(1)=0,

则g'(t)>0,则g(t)在(1,+∞)单增,

则g(t)>g(1)=0,即(t2+1)lnt﹣t2+1>0成立,

所以x1x2+4>2(x1+x2)+e成立.…


【解析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间即可,(2)问题转化为证明:m<-2,可化为(t2+1)lnt>t2-1(t>1)即证(t2+1)lnt﹣t2+1>0,构造函数g(t)=(t2+1)lnt﹣t2+1(t>1),根据单调性证明即可.

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