题目内容
已知函数
,
(Ⅰ)若函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,求a的取值范围;
(Ⅱ)设m,n∈R+,且m≠n,求证:
。
(Ⅰ)若函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,求a的取值范围;
(Ⅱ)设m,n∈R+,且m≠n,求证:
(Ⅰ)解:
,
因为f(x)在(0,+∞)为单调增函数,
所以f′(x)≥0在(0,十∞)上恒成立,即x2+(2-2a)x+l≥0在(0,+∞)上恒成立,
当x∈(0,+∞)时,由x2+(2-2a)x+l≥0,
得
,
设
,
,
所以,当且仅当
,即x=1时,g(x)有最小值2,
所以2a-2≤2,所以,a≤2,
所以a的取值范围是(-∞,2]。
(Ⅱ)不妨设m>n>0,则
,
要证
,只需证
,
即证
,只需证
,
设
,
由(Ⅰ)知,h(x)在(1,+∞)上是单调增函数,
又
,
所以,
,即
成立,
所以,
。
因为f(x)在(0,+∞)为单调增函数,
所以f′(x)≥0在(0,十∞)上恒成立,即x2+(2-2a)x+l≥0在(0,+∞)上恒成立,
当x∈(0,+∞)时,由x2+(2-2a)x+l≥0,
得
设
所以,当且仅当
所以2a-2≤2,所以,a≤2,
所以a的取值范围是(-∞,2]。
(Ⅱ)不妨设m>n>0,则
要证
即证
设
由(Ⅰ)知,h(x)在(1,+∞)上是单调增函数,
又
所以,
所以,
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