f(x)=x-m(e的x次方)有两个零点x1x2,证明:x1+x2>2
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解答 解:∵f(x)有两个相异零点,
∴设
e
x
1
ex1=ax1,
e
x
2
ex2=ax2,①
即
e
x
1
ex1
e
x
2
ex2=
e
x
1
+
x
2
ex1+x2=a2x1x2,
而:x1+x2<2lna,等价于:
e
x
1
+
x
2
ex1+x2<e2lna=
e
l
n
a
2
elna2=a2,
即a2x1x2<a2,
则等价为x1x2<1
函数的f(x)的导数f′(x)=ex-a,
若a≤0,则f′(x)=ex-a>0,还是单调递增,则不满足条件.
则a>0,
由f′(x)>0得x>lna,
由f′(x)<0得x<lna,
即当x=lna时,还是f(x)取得极小值同时也是最小值f(lna)=elna-alna=a(1-lna),
∵f(x)有两个零点,∴a(1-lna)<0,
即1-lna<0,则lna>1,即a>e.
要证x1+x2<2lna,则只需要x2<2lna-x1,
又x2>lna,则只需要证明f(x2)<f(2lna-x1),
即证f(2lna-x1)>f(x2)=0=f(x1),
令g(x)=f(2lna-x)-f(x),(x<lna),
则g(x)=e2lna-x-a(2lna-x)-ex+ax,
g′(x)=-a2e-x+a-ex+a=
−
a
2
+
2
a
e
x
−
e
2
x
e
x
−a2+2aex−e2xex=-
(
e
x
−
a
)
2
e
x
(ex−a)2ex≤0,
即g(x)在(-∞,lna]上单调递减,
即g(x)>g(lna)=0,
咨询记录 · 回答于2022-06-05
f(x)=x-m(e的x次方)有两个零点x1x2,证明:x1+x2>2
解答 解:∵f(x)有两个相异零点,∴设ex1ex1=ax1,ex2ex2=ax2,①即ex1ex1ex2ex2=ex1+x2ex1+x2=a2x1x2,而:x1+x2<2lna,等价于:ex1+x2ex1+x2<e2lna=elna2elna2=a2,即a2x1x2<a2,则等价为x1x2<1函数的f(x)的导数f′(x)=ex-a,若a≤0,则f′(x)=ex-a>0,还是单调递增,则不满足条件.则a>0,由f′(x)>0得x>lna,由f′(x)<0得x<lna,即当x=lna时,还是f(x)取得极小值同时也是最小值f(lna)=elna-alna=a(1-lna),∵f(x)有两个零点,∴a(1-lna)<0,即1-lna<0,则lna>1,即a>e.要证x1+x2<2lna,则只需要x2<2lna-x1,又x2>lna,则只需要证明f(x2)<f(2lna-x1),即证f(2lna-x1)>f(x2)=0=f(x1),令g(x)=f(2lna-x)-f(x),(x<lna),则g(x)=e2lna-x-a(2lna-x)-ex+ax,g′(x)=-a2e-x+a-ex+a=−a2+2aex−e2xex−a2+2aex−e2xex=-(ex−a)2ex(ex−a)2ex≤0,即g(x)在(-∞,lna]上单调递减,即g(x)>g(lna)=0,
没看懂,ex1是什么?
设定的未知数。
都是x不是乘号吧?
嗯是的,不是乘号。