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(2014•盐城三模)已知函数f(x)=lnx-ax,a为常数.(1)若函数f(x)在x=1处的切线与x轴平行,求a的值;(2)当a=1时,试比较f(m)与f(1m)的大小;(3)若函数f(x)有两个零点x1、x2,
题目详情
(2014•盐城三模)已知函数f(x)=lnx-ax,a为常数.
(1)若函数f(x)在x=1处的切线与x轴平行,求a的值;
(2)当a=1时,试比较f(m)与f(
)的大小;
(3)若函数f(x)有两个零点x1、x2,试证明x1x2>e2.
(1)若函数f(x)在x=1处的切线与x轴平行,求a的值;
(2)当a=1时,试比较f(m)与f(
| 1 |
| m |
(3)若函数f(x)有两个零点x1、x2,试证明x1x2>e2.
▼优质解答
答案和解析
(1)由f(x)=lnx-ax,得:f′(x)=
−a,
∵函数f(x)在x=1处的切线与x轴平行,
∴f′(1)=1-a=0,即a=1;
(2)当a=1时,f(x)=lnx-x,
∴f′(x)=
−1=
,
当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
令h(m)=f(m)−f(
)=lnm−m−(ln
−
)=2lnm−m+
,
则h′(m)=
−1−
=
=−(
)2≤0.
又∵h(1)=0,
①当0<m<1时,h(m)>0,即f(m)>f(
);
②当m=1时,h(m)=0f(m)=f(
);
③当m>1时,h(m)<0即f(m)<f(
);
(3)证明:∵函数f(x)有两个零点x1、x2,
∴lnx1-ax1=0,lnx2-ax2=0,
∴lnx1+lnx2=a(x1+x2),lnx1-lnx2=a(x1-x2),
∴
=a,
欲证明x1x2>e2,即证lnx1+lnx2>2,
∵lnx1+lnx2=a(x1+x2),
∴即证a>
,
∴原命题等价于证明
>
,
即证:ln
>
| 1 |
| x |
∵函数f(x)在x=1处的切线与x轴平行,
∴f′(1)=1-a=0,即a=1;
(2)当a=1时,f(x)=lnx-x,
∴f′(x)=
| 1 |
| x |
| 1−x |
| x |
当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
令h(m)=f(m)−f(
| 1 |
| m |
| 1 |
| m |
| 1 |
| m |
| 1 |
| m |
则h′(m)=
| 2 |
| m |
| 1 |
| m2 |
| −m2+2m−1 |
| m2 |
| m−1 |
| m |
又∵h(1)=0,
①当0<m<1时,h(m)>0,即f(m)>f(
| 1 |
| m |
②当m=1时,h(m)=0f(m)=f(
| 1 |
| m |
③当m>1时,h(m)<0即f(m)<f(
| 1 |
| m |
(3)证明:∵函数f(x)有两个零点x1、x2,
∴lnx1-ax1=0,lnx2-ax2=0,
∴lnx1+lnx2=a(x1+x2),lnx1-lnx2=a(x1-x2),
∴
| lnx1−lnx2 |
| x1−x2 |
欲证明x1x2>e2,即证lnx1+lnx2>2,
∵lnx1+lnx2=a(x1+x2),
∴即证a>
| 2 |
| x1+x2 |
∴原命题等价于证明
| lnx1−lnx2 |
| x1−x2 |
| 2 |
| x1+x2 |
即证:ln
| x1 |
| x2 |
| 2(x1−x2) |
| x1+x
|
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