题目内容
已知函数f(x)=x(x-6)+alnx在x∈(2,+∞)上不具有单调性.
(I)求实数a的取值范围;
(II)若f'(x)是f(x)的导函数,设
,试证明:对任意两个不相等正数x1、x2,不等式
恒成立.
解:(I)
,
∵f(x)在x∈(2,+∞)上不具有单调性,∴在x∈(2,+∞)上f'(x)有正也有负也有0,
即二次函数y=2x2-6x+a在x∈(2,+∞)上函数值有负数.
∵y=2x2-6x+a是对称轴是
,开口向上的抛物线,
∴2•22-6•2+a<0的实数a的取值范围(-∞,4)
故答案为(-∞,4).
(II)由(I)
,
∵a<4,∴
,(8分)
设
,
,h(x)在
是减函数,在
增函数,
当
时,h(x)取最小值
∴从而g'(x)
,∴
,
函数
是增函数,x1、x2是两个不相等正数,
不妨设x1<x2,则
∴
,
∵x2-x1>0,∴
∴
,即
分析:(Ⅰ)求函数在x∈(2,+∞)上不具有单调性时实数a的取值范围,可以考虑求导函数的方法,则导函数在(2,+∞)上即有正也有负,即有零点,求出范围即可.
(Ⅱ)由(I)求出g(x)的函数表达式,然后求导函数h(x),通过判断h(x)的单调性求出g'(x)
,然后可以得到函数
是增函数,对任意两个不相等正数x1、x2,即可得到不等式成立.
点评:此题主要考查不等式的证明问题,其中涉及到利用求导函数的方法求函数单调性的问题,涵盖的考点较多,技巧性强,属于综合性试题.
∵f(x)在x∈(2,+∞)上不具有单调性,∴在x∈(2,+∞)上f'(x)有正也有负也有0,
即二次函数y=2x2-6x+a在x∈(2,+∞)上函数值有负数.
∵y=2x2-6x+a是对称轴是
∴2•22-6•2+a<0的实数a的取值范围(-∞,4)
故答案为(-∞,4).
(II)由(I)
∵a<4,∴
设
当
函数
不妨设x1<x2,则
∴
∵x2-x1>0,∴
∴
分析:(Ⅰ)求函数在x∈(2,+∞)上不具有单调性时实数a的取值范围,可以考虑求导函数的方法,则导函数在(2,+∞)上即有正也有负,即有零点,求出范围即可.
(Ⅱ)由(I)求出g(x)的函数表达式,然后求导函数h(x),通过判断h(x)的单调性求出g'(x)
点评:此题主要考查不等式的证明问题,其中涉及到利用求导函数的方法求函数单调性的问题,涵盖的考点较多,技巧性强,属于综合性试题.
练习册系列答案
相关题目
| π |
| 2 |
A、f(x)=2sin(πx+
| ||
B、f(x)=2sin(2πx+
| ||
C、f(x)=2sin(πx+
| ||
D、f(x)=2sin(2πx+
|