资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台 导数之不等式证明 一.解答题(共16小题) 1.已知函数. (1)当时,讨论f(x)的单调性; (2)设g(x)=x2﹣2bx+4.当时,若对任意x1∈(0,2),存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),求实数b 的取值范围. 2.已知函数f(x)=,x∈[0,1]. (1)求f(x)的单调区间和值域; (2)设a≥1,函数g(x)=x3﹣3a2x﹣2a,x∈[0,1],若对于任意x1∈[0,1],总存在x0∈[0,1],使得g(x0)=f(x1)成立,求a的取值范围. 已知函数f(x)=ln(x+1)﹣x,求证:当x>﹣1时,恒有1﹣≤ln(x+1)≤x. 当x>0时,证明不等式ln(1+x)>x﹣x2成立. 5.设函数f(x)=lnx﹣x+1. (1)讨论f(x)的单调性; (2)证明当x∈(1,+∞)时,1<<x; (3)设c>1,证明当x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>cx. 6.已知f(x)=xlnx. (Ⅰ)求函数f(x)在定义域上的最小值; (Ⅱ)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值; (Ⅲ)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx>成立. 设函数f(x)=1﹣e﹣x,证明:当x>﹣1时,f(x)≥. 8.设函数f(x)=aexlnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线为y=e(x﹣1)+2. (Ⅰ)求a,b; (Ⅱ)证明:f(x)>1. 9.已知f(x)=a(x﹣lnx)+,a∈R. (Ⅰ)讨论f(x)的单调性; (Ⅱ)当a=1时,证明f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立. 10.已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x. (1)讨论f(x)的单调性; (2)当a<0时,证明:f(x)≤﹣﹣2. 11.已知函数f(x)=ex﹣x2. (Ⅰ)求曲线f(x)在x=1处的切线方程; (Ⅱ)求证:当x>0时,. 12.已知函数f(x)=aex﹣lnx﹣1. (1)设x=2是f(x)的极值点,求a,并求f(x)的单调区间; (2)证明:当a≥时,f(x)≥0. 13.已知函数f(x)=alnx+的图象在x=1处的切线方程是y=(1﹣)x+﹣1. (1)求a,b的值; (2)若函数g(x)=xf(x),讨论g(x)的单调性与极值; (3)证明:f(x)>. 14.已知函数f(x)=xe﹣x(x∈R) (Ⅰ)求函数f(x)的单调区间和极值; (Ⅱ)已知函数y=g(x)的图象与函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,证明:当x>1时,f(x)>g(x); (Ⅲ)如果x1≠x2,且f(x1)=f(x2),证明x1+x2>2. 15.已知函数f(x)=(x﹣2)ex+a(x﹣1)2有两个零点. (Ⅰ)求a的取值范围; (Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2. 16.已知函数f(x)=xlnx与直线y=m交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点. (1)求m的取值范围; (2)求证:0<x1x2<. 导数之不等式证明 参考答案与试题解析 一.解答题(共16小题) 1.【解答】解:(1)f(x)=lnx﹣ax+﹣1, 则f′(x)=﹣a﹣= 令h(x)=ax2﹣x+1﹣a(x>0) ①当a=0时,h(x)=﹣x+1(x>0), 当x∈(0,1),h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减; 当x∈(1,+∞),h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增. ②当a≠0时,由f′(x)=0,即ax2﹣x+1﹣a=0,解得x1=1,x2=. (i)当a=时x1=x2,h(x)≥0恒成立,此时f′(x)≤0,函数f(x)单调递减; (ii)当0<a<时,﹣1>1>0,x∈(0,1)时h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减; x∈(1,﹣1)时,h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增; x∈(﹣1,+∞)时,h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减. (iii)当a<0时﹣1<0,当x∈(0,1),h(x)>0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减; 当x∈(1,+∞),h(x)<0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增. 综上所述:当a≤0时,函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,+∞)单调递增; 当a=时,函数f(x)在(0,+∞)单调递减; 当0<a<时,函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,﹣1)单调递增,(,+∞)单调递减. (Ⅱ)当a=时,f(x)在(0,1)上是减函数,在(1,2)上是增函数,所以对任意x1∈(0,2), 有f(x1)≥f(1)=﹣, 又已知存在x2∈[1,2],使f(x1)≥g(x2),所以﹣≥g(x2),x2∈[1,2],(※) 又g(x)=(x﹣b)2+4﹣b2,x∈[1,2] 当b<1时,g(x)min=g(1)=5﹣2b>0与(※)矛盾; 当b∈[1,2]时,g(x)min=g(b)=4﹣b2≥0也与(※)矛盾; 当b>2时,g(x)min=g(2)=8﹣4b≤﹣,解得b≥ 综上,实数b的取值范围是[,+∞). 2.【解答】解:(1)对函数f(x)=,x∈[0,1],求导,得 f′(x)==﹣, 令f′(x)=0解得x=或x=.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表所示: x 0 (0,) ( ,1) 1 f′(x) ﹣ 0 + f(x) ﹣ 减函数 ﹣4 增函数 ﹣3 ∴当x∈(0,)时,f(x)是减函数;当x∈(,1)时,f(x)是增函数. 当x∈[0,1]时,f(x)的值域是[﹣4,﹣3]. (2)对函数g(x)求导,则g′(x)=3(x2﹣a2). ∵a≥1,当x∈(0,1)时,g′(x)<3(1﹣a2)≤0, 因此当x∈(0,1)时,g(x)为减函数, 从而当x∈[0,1]时有g(x)∈[g(1),g(0)], 又g(1)=1﹣2a﹣3a2,g(0)=﹣2a, 即当x∈[0,1]时有g(x)∈[1﹣2a﹣3a2,﹣2a], 任给x1∈[0,1],f(x1)∈[﹣4,﹣3],存在x0∈[0,1]使得g(x0)=f(x1), 则[1﹣2a﹣3a2,﹣2a]?[﹣4,﹣3],即, 解①式得a≥1或a≤﹣, 解②式得a≤, 又a≥1,故a的取值范围内是1≤a≤. 3.【解答】解:函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞). f′(x)=﹣1=, 当﹣1<x<0时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x>0时,f′(x)<0,f(x)单调递减, 所以当x=0时f(x)取得极大值f(0)=0,无极小值, 由(1)知,x=0为f(x)唯一的极大值点,也即最大值点, 所以当x>﹣1时,f(x)≤f(0)=0,即ln(x+1)﹣x≤0, 所以ln(x+1)≤x; 令g(x)=ln(x+1)+﹣1,则g′(x)=﹣=, 当﹣1<x<0时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>0时,g′(x)>0,g(x)单调递增, 所以x=0是g(x)唯一的极小值点,也即最小值点, 所以g(x)≥g(0)=0,即ln(x+1)+﹣1≥0, 所以ln(x+1)≥1﹣. 综上,x>﹣1时,有1﹣≤ln(x+1)≤x. 4.【解答】证明:令f(x)=ln(1+x)+x2﹣x,(x>0), 则f′(x)=+x﹣1=>0, ∴f(x)在(0,+∞)递增, ∴f(x)>f(0)=0, ∴当x>0时,不等式ln(1+x)>x﹣x2成立 5.【解答】解:(1)函数f(x)=lnx﹣x+1的导数为f′(x)=﹣1, 由f′(x)>0,可得0<x<1;由f′(x)<0,可得x>1. 即有f(x)的增区间为(0,1);减区间为(1,+∞); (2)证明:当x∈(1,+∞)时,1<<x,即为lnx<x﹣1<xlnx. 由(1)可得f(x)=lnx﹣x+1在(1,+∞)递减, 可得f(x)<f(1)=0,即有lnx<x﹣1; 设F(x)=xlnx﹣x+1,x>1,F′(x)=1+lnx﹣1=lnx, 当x>1时,F′(x)>0,可得F(x)递增,即有F(x)>F(1)=0, 即有xlnx>x﹣1,则原不等式成立; (3)证明:设G(x)=1+(c﹣1)x﹣cx, 则需要证明:当x∈(0,1)时,G(x)>0(c>1); G′(x)=c﹣1﹣cxlnc,G′′(x)=﹣(lnc)2cx<0, ∴G′(x)在(0,1)单调递减,而G′(0)=c﹣1﹣lnc,G′(1)=c﹣1﹣clnc, 由(1)中f(x)的单调性,可得G′(0)=c﹣1﹣lnc>0,由(2)可得G′(1)=c﹣1﹣clnc=c(1﹣lnc)﹣1<0, ∴?t∈(0,1),使得G′(t)=0,即x∈(0,t)时,G′(x)>0,x∈(t,1)时,G′(x)<0; 即G(x)在(0,t)递增,在(t,1)递减; 又因为:G(0)=G(1)=0, ∴x∈(0,1)时G(x)>0成立,不等式得证; 即c>1,当x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>cx. 6.【解答】解:(Ⅰ)由f(x)=xlnx,x>0得f'(x)=lnx+1, 令f'(x)=0,得. 当时,f'(x)<0,f(x)单调递减; 当时,f'(x)>0,f(x)单调递增. 可得最小值为﹣…(3分) (Ⅱ)当,即时,…(4分) 当,即时,f(x)在[t,t+2]上单调递增, 此时f(x)min=f(t)=tlnt…(6分) 所以…(8分) (Ⅲ)问题等价于证明. 由(1)知f(x)=xlnx,x>0的最小值是, 当且仅当时取到,设, 则,易知,当且仅当x=1时取到. 从而对一切x∈(0,+∞),都有成立.…(12分) 7.【解答】证明:由?ex≥1+x. 当x>﹣1时,f(x)≥当且仅当ex≥1+x. 令g(x)=ex﹣x﹣1,则g′(x)=ex﹣1. 当x≥0时,g′(x)≥0,g(x)在[0,+∞)上为增函数, 当x≤0时,g′(x)≤0,g(x)在(﹣∞,0]上为减函数, 于是g(x)在x=0处达到最小值,因而当x∈R时g(x)≥g(0), 即ex≥1+x. 所以当x>﹣1时,f(x)≥. 8.【解答】解:(Ⅰ) 函数f(x)的定义域为(0,+∞), , 由题意可得f(1)=2,f'(1)=e, 故a=1,b=2…(6分) (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,, 从而f(x)>1等价于, 设函数g(x)=xlnx,则g'(x)=1+lnx, 所以当时,g'(x)<0, 当时,g'(x)>0, 故g(x)在单调递减,在单调递增, 从而g(x)在(0,+∞)的最小值为.…(8分) 设函数,则h'(x)=e﹣x(1﹣x), 所以当x∈(0,1)时,h'(x)>0, 当x∈(1,+∞)时,h'(x)<0, 故h(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减, 从而h(x)在(0,+∞)的最大值为. 综上:当x>0时,g(x)>h(x),即f(x)>1.…(12分) 9.【解答】(Ⅰ)解:由f(x)=a(x﹣lnx)+, 得f′(x)=a(1﹣)+ ==(x>0). 若a≤0,则ax2﹣2<0恒成立, ∴当x∈(0,1)时,f′(x)>0,f(x)为增函数, 当x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,f(x)为减函数; 当a>0,若0<a<2,当x∈(0,1)和(,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数, 当x∈(1,)时,f′(x)<0,f(x)为减函数; 若a=2,f′(x)≥0恒成立,f(x)在(0,+∞)上为增函数; 若a>2,当x∈(0,)和(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数, 当x∈(,1)时,f′(x)<0,f(x)为减函数; (Ⅱ)解:∵a=1, 令F(x)=f(x)﹣f′(x)=x﹣lnx﹣1=x﹣lnx+. 令g(x)=x﹣lnx,h(x)=. 则F(x)=f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x), 由,可得g(x)≥g(1)=1,当且仅当x=1时取等号; 又, 设φ(x)=﹣3x2﹣2x+6,则φ(x)在[1,2]上单调递减, 且φ(1)=1,φ(2)=﹣10, ∴在[1,2]上存在x0,使得x∈(1,x0) 时φ(x0)>0,x∈(x0,2)时,φ(x0)<0, ∴函数h(x)在(1,x0)上单调递增;在(x0,2)上单调递减, 由于h(1)=1,h(2)=,因此h(x)≥h(2)=,当且仅当x=2取等号, ∴f(x)﹣f′(x)=g(x)+h(x)>g(1)+h(2)=, ∴F(x)>恒成立. 即f(x)>f′(x)+对于任意的x∈[1,2]成立. 10.【解答】(1)解:因为f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x, 求导f′(x)=+2ax+(2a+1)==,(x>0), ①当a=0时,f′(x)=+1>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增; ②当a>0,由于x>0,所以(2ax+1)(x+1)>0恒成立,此时y=f(x)在(0,+∞)上单调递增; ③当a<0时,令f′(x)=0,解得:x=﹣. 因为当x∈(0,﹣)f′(x)>0、当x∈(﹣,+∞)f′(x)<0, 所以y=f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减. 综上可知:当a≥0时f(x)在(0,+∞)上单调递增, 当a<0时,f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减; (2)证明:由(1)可知:当a<0时f(x)在(0,﹣)上单调递增、在(﹣,+∞)上单调递减, 所以当x=﹣时函数y=f(x)取最大值f(x)max=f(﹣)=﹣1﹣ln2﹣+ln(﹣). 从而要证f(x)≤﹣﹣2,即证f(﹣)≤﹣﹣2, 即证﹣1﹣ln2﹣+ln(﹣)≤﹣﹣2,即证﹣(﹣)+ln(﹣)≤﹣1+ln2. 令t=﹣,则t>0,问题转化为证明:﹣t+lnt≤﹣1+ln2.…(*) 令g(t)=﹣t+lnt,则g′(t)=﹣+, 令g′(t)=0可知t=2,则当0<t<2时g′(t)>0,当t>2时g′(t)<0, 所以y=g(t)在(0,2)上单调递增、在(2,+∞)上单调递减, 即g(t)≤g(2)=﹣×2+ln2=﹣1+ln2,即(*)式成立, 所以当a<0时,f(x)≤﹣﹣2成立. 11.【解答】解:(Ⅰ)f'(x)=ex﹣2x,由题设得f'(1)=e﹣2,f(1)=e﹣1, ∴f(x)在x=1处的切线方程为y=(e﹣2)x+1. (Ⅱ)f'(x)=ex﹣2x,f''(x)=ex﹣2,∴f'(x)在(0,ln2)上单调递减,在(ln2,+∞)上单调递增, 所以f'(x)≥f'(ln2)=2﹣2ln2>0,所以f(x)在[0,1]上单调递增, 所以f(x)max=f(1)=e﹣1,x∈[0,1].f(x)过点(1,e﹣1),且y=f(x)在x=1处的切线方程为y=(e﹣2)x+1, 故可猜测:当x>0,x≠1时,f(x)的图象恒在切线y=(e﹣2)x+1的上方. 下证:当x>0时,f(x)≥(e﹣2)x+1, 设g(x)=f(x)﹣(e﹣2)x﹣1,x>0,则g'(x)=ex﹣2x﹣(e﹣2),g''(x)=ex﹣2,g'(x)在(0,ln2)上单调递减,在(ln2,+∞)上单调递增,又g'(0)=3﹣e>0,g'(1)=0,0<ln2<1,∴g'(ln2)<0, 所以,存在x0∈(0,ln2),使得g'(x0)=0, 所以,当x∈(0,x0)∪(1,+∞)时,g'(x)>0;当x∈(x0,1)时,g'(x)<0, 故g(x)在(0,x0)上单调递增,在(x0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 又g(0)=g(1)=0,∴g(x)=ex﹣x2﹣(e﹣2)x﹣1≥0,当且仅当x=1时取等号,故. 又x≥lnx+1,即,当x=1时,等号成立. 12.【解答】解:(1)∵函数f(x)=aex﹣lnx﹣1. ∴x>0,f′(x)=aex﹣, ∵x=2是f(x)的极值点, ∴f′(2)=ae2﹣=0,解得a=, ∴f(x)=ex﹣lnx﹣1,∴f′(x)=, 当0<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0, ∴单调递减区间是(0,2),单调递增区间是(2,+∞). (2)证法一:当a≥时,f(x)≥﹣lnx﹣1, 设g(x)=﹣lnx﹣1,则﹣, 由﹣=0,得x=1, 当0<x<1时,g′(x)<0, 当x>1时,g′(x)>0, ∴x=1是g(x)的最小值点, 故当x>0时,g(x)≥g(1)=0, ∴当a≥时,f(x)=aex﹣lnx﹣1≥0. 证法二:∵函数f(x)=aex﹣lnx﹣1,∴f(x)≥0,即a≥,x>0, 令g(x)=,则,x>0,∴g′(1)=0, 当0<x<1时,,﹣lnx>0,g′(x)>0, 当x>1时,,﹣lnx<0,g′(x)<0, ∴g(x)在(0,1)单调递增,在(1,+∞)单调递减, g(x)≤g(1)=, ∵a≥,∴a≥g(x). ∴当a≥时,f(x)≥0. 13.【解答】解:(1)f'(x)=, 由题意可知:,解得, ∴a的值为1,b的值为2; (2)由(1)可知f(x)=lnx+, ∴g(x)=xlnx+,x∈(0,+∞), ∴g'(x)=lnx+1,令g'(x)=0得,x=, ∴当x时,g'(x)<0,函数g(x)单调递减;当x时,g'(x)>0,函数g(x)单调递增, ∴函数g(x)的极小值为g()=, 函数g(x)在(,+∞)上单调递增,在(0,)上单调递减; (3)由(1)可知f(x)=lnx+, ∴不等式f(x)>,即为lnx+>, 即证不等式xlnx+>, 设φ(x)=,x>0, 即证g(x)>φ(x), 由(2)可知函数g(x)在(0,+∞)上的最小值为, ∵φ'(x)=,令φ(x)=0得,x=1, ∴函数φ(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, ∴函数φ(x)在(0,+∞)上的最大值为φ(1)=, 又∵函数g(x)的最小值与函数φ(x)的最小值不能同时取到, ∴g(x)>φ(x)在(0,+∞)上恒成立, 即f(x)>得证. 14.【解答】解:(Ⅰ)解:f′(x)=(1﹣x)e﹣x 令f′(x)=0,解得x=1 当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表 x (﹣∞,1) 1 (1,+∞) f′(x) + 0 ﹣ f(x) 增 极大值 减 所以f(x)在(﹣∞,1)内是增函数,在(1,+∞)内是减函数. 函数f(x)在x=1处取得极大值f(1)且f(1)=. (Ⅱ)证明:由题意可知g(x)=f(2﹣x),得g(x)=(2﹣x)ex﹣2 令F(x)=f(x)﹣g(x),即F(x)=xe﹣x+(x﹣2)ex﹣2 于是F'(x)=(x﹣1)(e2x﹣2﹣1)e﹣x 当x>1时,2x﹣2>0,从而e2x﹣2﹣1>0,又e﹣x>0,所以F′(x)>0,从而函数F(x)在[1,+∞)是增函数. 又F(1)=e﹣1﹣e﹣1=0,所以x>1时,有F(x)>F(1)=0,即f(x)>g(x). (Ⅲ)证明:(1)若(x1﹣1)(x2﹣1)=0,由(I)及f(x1)=f(x2),则x1=x2=1.与x1≠x2矛盾. (2)若(x1﹣1)(x2﹣1)>0,由(I)及f(x1)=f(x2),得x1=x2.与x1≠x2矛盾. 根据(1)(2)得(x1﹣1)(x2﹣1)<0,不妨设x1<1,x2>1. 由(Ⅱ)可知,f(x2)>g(x2), 则g(x2)=f(2﹣x2), 所以f(x2)>f(2﹣x2), 从而f(x1)>f(2﹣x2). 因为x2>1,所以2﹣x2<1, 又由(Ⅰ)可知函数f(x)在区间(﹣∞,1)内是增函数, 所以x1>2﹣x2,即x1+x2>2. 15.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(x﹣2)ex+a(x﹣1)2, ∴f′(x)=(x﹣1)ex+2a(x﹣1)=(x﹣1)(ex+2a), ①若a=0,那么f(x)=0?(x﹣2)ex=0?x=2, 函数f(x)只有唯一的零点2,不合题意; ②若a>0,那么ex+2a>0恒成立, 当x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数; 当x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数; 此时当x=1时,函数f(x)取极小值﹣e, 由f(2)=a>0,可得:函数f(x)在x>1存在一个零点; 当x<1时,ex<e,x﹣2<x﹣1<0, ∴f(x)=(x﹣2)ex+a(x﹣1)2>(x﹣2)e+a(x﹣1)2=a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e, 令a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e=0的两根为t1,t2,且t1<t2, 则当x<t1,或x>t2时,f(x)>a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e>0, 故函数f(x)在x<1存在一个零点; 即函数f(x)在R是存在两个零点,满足题意; ③若﹣<a<0,则ln(﹣2a)<lne=1, 当x<ln(﹣2a)时,x﹣1<ln(﹣2a)﹣1<lne﹣1=0, ex+2a<eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增, 当ln(﹣2a)<x<1时,x﹣1<0,ex+2a>eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减, 当x>1时,x﹣1>0,ex+2a>eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增, 故当x=ln(﹣2a)时,函数取极大值, 由f(ln(﹣2a))=[ln(﹣2a)﹣2](﹣2a)+a[ln(﹣2a)﹣1]2=a{[ln(﹣2a)﹣2]2+1}<0得: 函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意; ④若a=﹣,则ln(﹣2a)=1, 当x<1=ln(﹣2a)时,x﹣1<0,ex+2a<eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增, 当x>1时,x﹣1>0,ex+2a>eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增, 故函数f(x)在R上单调递增, 函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意; ⑤若a<﹣,则ln(﹣2a)>lne=1, 当x<1时,x﹣1<0,ex+2a<eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增, 当1<x<ln(﹣2a)时,x﹣1>0,ex+2a<eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减, 当x>ln(﹣2a)时,x﹣1>0,ex+2a>eln(﹣2a)+2a=0, 即f′(x)=(x﹣1)(ex+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增, 故当x=1时,函数取极大值, 由f(1)=﹣e<0得: 函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意; 综上所述,a的取值范围为(0,+∞) 证明:(Ⅱ)∵x1,x2是f(x)的两个零点, ∴f(x1)=f(x2)=0,且x1≠1,且x2≠1, ∴﹣a==, 令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a, ∵g′(x)=, ∴当x<1时,g′(x)<0,g(x)单调递减; 当x>1时,g′(x)>0,g(x)单调递增; 设m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=﹣=, 设h(m)=,m>0, 则h′(m)=>0恒成立, 即h(m)在(0,+∞)上为增函数, h(m)>h(0)=0恒成立, 即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立, 令m=1﹣x1>0, 则g(1+1﹣x1)>g(1﹣1+x1)?g(2﹣x1)>g(x1)=g(x2)?2﹣x1>x2, 即x1+x2<2. 16.【解答】解:(1)f(x)的定义域是(0,+∞), f′(x)=lnx+1, 令f′(x)>0,解得:x>, 令f′(x)<0,解得:x<, ∴f(x)在(0,)递减,在(,+∞)递增, ∴f(x)min=f()=﹣,f(1)=0, x∈(0,)时,f(x)<0, 画出函数图象,如图示: ∴﹣<m<0; (2)∵x1lnx1=x2lnx2,设x1<x2, 则0<x1<,x2>, 要证明x1x2<,只需证明lnx1+lnx2<﹣2, 令H(x)=lnx1+lnx2=lnx1+lnx1=(1+)lnx1, ∵x2>,∴<ex1, ∴H(x)<(1+ex1)lnx1, 令g(x)=(1+ex)lnx,(0<x<), 则g′(x)=elnx+e+,g″(x)=, ∵x<,∴ex﹣1<0, ∴g″(x)<0,g′(x)是减函数, 又g′()=e,∴g′(x)>g′(),g′(x)>0, ∴g(x)是增函数,又g()=﹣2, ∴g(x)<g()=﹣2, ∴H(x)<﹣2, ∴0<x1x2<. _21?????????è?????(www.21cnjy.com)_ 展开更多...... 收起↑ 资源预览