题目内容
【题目】已知函数f(x)= .
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)设a>0,证明:当0<x<a时,f(x+a)<f(a﹣x);
(3)设x1 , x2是f(x)的两个零点,证明:f′( )>0.
【答案】
(1)解:f(x)的定义域是(0,+∞),
f′(x)=x+1﹣a﹣ = ,
若a≤0,则f′(x)>0,此时f(x)在(0,+∞)递增,
若a>0,则由f′(x)=0,解得:x=a,
当0<x<a时,f′(x)<0,
当x>a时,f′(x)>0,
此时f(x)在(0,a)递减,在(a,+∞)递增
(2)解:令g(x)=f(a+x)﹣f(a﹣x),
则g(x)=2x﹣aln(a+x)+aln(a﹣x),
g′(x)=2﹣ ﹣ =﹣ ,
当0<x<a时,g′(x)<0,g(x)在(0,a)递减,
而g(0)=0,故g(x)<g(0)=0,
故0<x<a时,f(a+x)<f(a﹣x)
(3)解:证明:由(1)得,a≤0时,函数y=f(x)至多有1个零点,
故a>0,从而f(x)的最小值是f(a),且f(a)<0,
不妨设0<x1<x2,则0<x1<a<x2,
∴0<a﹣x1<a,
由(2)得:f(2a﹣x1)=f(a+a﹣x1)<f(x1)=0,
从而x2>2a﹣x1,于是 >a,
由(1)得:f′( )>0
【解析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调性即可;(2)令g(x)=f(a+x)﹣f(a﹣x),求出函数的导数,得到函数的单调区间,从而证出结论即可;(3)得到a>0,从而f(x)的最小值是f(a),且f(a)<0,不妨设0<x1<x2 , 则0<x1<a<x2 , 得到0<a﹣x1<a,根据(1),(2)结论判断即可.
【考点精析】解答此题的关键在于理解利用导数研究函数的单调性的相关知识,掌握一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减.