题目内容
已知函数
,x∈(0,+∞),
(1)当a=8时,求f(x)的单调区间;
(2)对任意正数a,证明:1<f(x)<2。
(1)当a=8时,求f(x)的单调区间;
(2)对任意正数a,证明:1<f(x)<2。
解:(1)当a=8时,
,
求得
,
于是当x∈
时,f′(x)≥0;而当x∈
时,f′(x)≤0,
即f(x)在
中单调递增,而在
中单调递减.
(2)对任意给定的a>0,x>0,由
,
若令
,则abx=8, ①
而
, ②
(一)、先证f(x)>1;因为
,
又由
,得
,
所以


;
(二)、再证f(x)<2;
由①、②式中关于x,a,b的对称性,不妨设x≥a≥b,则0<b≤2,
(ⅰ)当a+b≥7,则a≥5,所以x≥a≥5,
因为
,
,
此时
;
(ⅱ)当a+b<7,③
由①得,
,
因为
,
所以
, ④
同理得
, ⑤
于是
, ⑥
今证明
, ⑦
因为
,
只要证
,即
,
也即a+b<7,据③,此为显然.
求得
于是当x∈
即f(x)在
(2)对任意给定的a>0,x>0,由
若令
而
(一)、先证f(x)>1;因为
又由
所以
(二)、再证f(x)<2;
由①、②式中关于x,a,b的对称性,不妨设x≥a≥b,则0<b≤2,
(ⅰ)当a+b≥7,则a≥5,所以x≥a≥5,
因为
此时
(ⅱ)当a+b<7,③
由①得,
因为
所以
同理得
于是
今证明
因为
只要证
也即a+b<7,据③,此为显然.
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