题目内容
已知函数f(x)=alnx+
(a≠0)在(0,
)内有极值.
(I)求实数a的取值范围;
(II)若.x1∈(0,
),x2∈(2,∞)且a∈[
,2]时,求证:,f(x1)-f(x2)≥ln2+
.
解:(I)由f(x)=alnx+
(a≠0),
得:
,
∵a≠0,令
,
∴g(0)=1>0.
令
或
,
则0<a<2.
(II)由(I)得:
,
设ax2-(2a+1)x+a=0(0<a<2)的两根为α,β,
则
,得
.
当x∈(0,α)和(β,+∞)时,
,
函数f(x)单调递增;
当x∈
和(2,β)时,
,
函数f(x)单调递减,
则f(x1)≤f(a),f(x2)≥f(β),
则f(x2)-f(x1)≥f(β)-f(α)=alnβ
-alnα-
=
=
(利用
)
令
,x>2
则
,
则函数h(x)单调递增,
h(x)≥h(2)=2ln2+
,
∴
,
∵
,
则
,
∴f(x1)-f(x2)≥ln2+
.
分析:(I)由f(x)=alnx+
(a≠0),得:
,由a≠0,令
,知g(0)=1>0.由此能求出实数a的范围.
(II)由(I)得:
,设ax2-(2a+1)x+a=0(0<a<2)的两根为α,β,则
,得
.由此入手能够证明f(x1)-f(x2)≥ln2+
.
点评:本题考查实数的取值范围的求法和不等式的证明,考查利用导数求闭区间上最值的应用,考查化归与转化、分类与整合的数学思想,培养学生的抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和创新意识.
得:
∵a≠0,令
∴g(0)=1>0.
令
则0<a<2.
(II)由(I)得:
设ax2-(2a+1)x+a=0(0<a<2)的两根为α,β,
则
当x∈(0,α)和(β,+∞)时,
函数f(x)单调递增;
当x∈
函数f(x)单调递减,
则f(x1)≤f(a),f(x2)≥f(β),
则f(x2)-f(x1)≥f(β)-f(α)=alnβ
=
=
令
则
则函数h(x)单调递增,
h(x)≥h(2)=2ln2+
∴
∵
则
∴f(x1)-f(x2)≥ln2+
分析:(I)由f(x)=alnx+
(II)由(I)得:
点评:本题考查实数的取值范围的求法和不等式的证明,考查利用导数求闭区间上最值的应用,考查化归与转化、分类与整合的数学思想,培养学生的抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和创新意识.
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