内容正文:
1.(2023.邯郸三模)已知函数x)=12r2十m一xnx
(1)若x)在[1,十∞)单调递增,求实数m取值范围:
(2)若x)有两个极值点1,2,且灼<x2,证明:x2<1
解:(1)由题意,f()=x+m一1一lnx,
因为fx)在[1,十∞)单调递增,所以子(x)≥0在[1,+∞)恒成立.
即m≥lnxx+1在[1,+o)恒成立,
令gx)=lnx-x+1,
则g'(x)=1一xx,g′)在[1,+∞)上恒小于等于0,
故gx)在[1,十∞)单调递减,gx)m=g1)=0.故m≥0
(2)f(x)=x十m-1-nx有两个零点,
即m=nx一x十1有两个根
由(I)知,g(x)=nx一x+1在(0,1]上单调递增,在1,十∞)上单调递减,且g(x)mm=g
(1)=0.
所以m<0,且0<x<1<
要证2<1,只需证x2<1xl,又gx)在[1,十∞)单调递减,只需证g
(x2)>gawvs4allcol(f(1x1))
又gx)=g(2),只需证g)>gavs4 alcol0f1xl)
只需证lnm-+1>lnlx1-1x1+1;只需证21一+1x1>0,
记mx)=1x-x+2nx,
则m'(w)=-1x2-1+2x=-口x-1日2x2<0,
故mx)在(0,I)上单调递减,
从而当x∈(0,1)时,mx)>m(1)=1-1=0,
所以m)>0,因此2<1
2.(2023济南二模)已知函数x)=lnx口x-a口2.
(I)当a=0时,求x)在区间[1,c上的值域:
(②)若x)有唯一的极值点,求a的取值范围.
解:(1)当a=0时,9)=lnxx2,则fc)=1-2nxx3,
.当x∈[1,e)时,f()>0:当x∈(e,e]时,
x)<0:
x)在[1,e)上单调递增,在(e,e上单调递减,.axmw=术e)=12e,
又f1)=0,fe)=le2,.fx)mm=1)=0,
fx)在[1,e]上的值域为0,f12e》
(2f(e)=x一(传o以)3=am(传a)3,fx)的极值点即为)的变号零点,
设gx)=1-ax-2hx,g′()=ax2-2x=a-2x2:
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①若a≤0,,y=-ax与y=-2nx在(0,+o)上单调递减,
·gx)在(0,十∞)上单调递减:
:g1)=1-a>0,ge-a)=1-ae-a-2ln(e-a)<0,
.存在唯一的o∈(1,e一a),使得go)=0,
又x)定义域为(0,+∞),(x-a)3>0,
fo)=0,且当x∈(0,x0)时,P(x)>0:当x∈(o,+o)时,fx)<0:
x)在(0,xo)上单调递增,在(o,十∞)上单调递减,
∴x)存在唯一的极大值点,符合题意;
②若a>0,fx)定义域为(0,a)U(a,十c∞),
当x>a时,(x-a)3>0,g'()<0,g(a=-2na,
gx)单调递减,
(i)当a>1时,g(a)<0,g9<0,即()<0,
∴fx)在(a,十)上无极值点;
(i)当a=1时,g(a=0,g()≤0,即(x)≤0,
fx)在(a,十o)上无极值点;
(iii)当0<a<1时,g(a)>0,g(2)<0,
∴.存在唯一的∈(a,2),使得gs)=0,
即f()=0,
当xe(a,)时,gx)>0,即f(x)>0;当x∈,+o)时,g)<0,即()<0:
x=1是x)的极大值点,
此时x)在(a,十co)上有一个极值点:
当0<x<a时,(c-a)3<0:令g'(x)=0,
解得:x=a2,
则当Elaws44acol(0,fa2)时,g'(x)>0:当Elalvs44 alcol0f(a2),a)时,
g′(x)<0:
·gx)在alvs4 alcol(0,f(a2)上单谓递增,在alvs4 alcol(f(a2),a)上单谓递减:
令gavs4 alcol(f(a2)=1-2lna2=0,解得:a=2r(e),
(i)当a>1时,若a∈avs4 alcol(1,f2r(e),gaws4 aIcol(f(a2)>0,g(a)=-2h
a<0,
当x∈avs4 alcol(0,fa2)时,gavs4 alcol(0fa216)=1-16a-2na216<1-16a+4
fa216-4=-3<0,
.∴3∈avs4 alcol(f(a2a2),∈aws4 alcol(f(a2),a),
使得g2)=g()=0,
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则当x∈(0,2)U(,a时,gx)<0,即f()>0:当x∈(2,x)时,gx)>0,即f
(x)<0:
∴x)在(0,x2),