题目内容
【题目】已知函数 (a为常数)有两个极值点.
(1)求实数a的取值范围;
(2)设f(x)的两个极值点分别为x1,x2,若不等式f(x1)+f(x2)<λ(x1+x2)恒成立,求λ的最小值.
【答案】(1);(2)
【解析】试题分析:(1)先求导数,转化为对应一元二次方程有两个正根,再根据实根分布列不等式组,解得实数a的取值范围;(2)分离参数转化为对应函数最值问题: 最大值,再化简为a的函数,利用导数可得其值域,即得λ的最小值.
试题解析:(1)f′(x)=+x-a= (x>0),
于是f(x)有两个极值点等价于二次方程x2-ax+a=0有两正根,
设其两根为x1,x2,则,解得a>4,
不妨设x1<x2,此时在(0,x1)上f′(x)>0,在(x1,x2)上f′(x)<0,在(x2,+∞)上f′(x)>0.
因此x1,x2是f(x)的两个极值点,符合题意.
所以a的取值范围是(4,+∞).
(2)f(x1)+f(x2)=alnx1+x-ax1+alnx2+x-ax2
=alnx1x2+ (x+x)-a(x1+x2)
=alnx1x2+ (x1+x2)2-x1x2-a(x1+x2)=a(lna-a-1).
于是=lna-a-1,
令φ(a)=lna-a-1,则φ′(a)=-.
因为a>4,所以φ′(a)<0.于是φ(a)=lna-a-1在(4,+∞)上单调递减,
因此=φ(a)<φ(4)=ln4-3,且可无限接近ln4-3.
又因为x1+x2>0,故不等式f(x1)+f(x2)<λ(x1+x2)等价于<λ,
所以λ的最小值为ln4-3.
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