已知常数a>0,函数f(x)=ln(1+ax)-2x/x+2
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(1)f'(x)=a/(1+ax)-[2(x+2)-2x]/(x+2)^2
=a/(1+ax)-4/(x+2)^2
求不等式f'(x)>0
(ax^2+4ax+4a-4-4ax)/(1+ax)(x+2)^2>0
(ax^2+4a-4)>0
(x^2+4-4/a)>0
当a>=1时,x>0
当0<a<1时,x>√(4/a-4)
所以当a>=1时,函数f(x)在x>0上单调递增
当0<a<1时,函数f(x)在x>2√(1/a-1)上单调递增;在0<x<2√(1/a-1)上单调递减
(2)f'(x)=a/(1+ax)-4/(x+2)^2=0
(ax^2+4a-4)/(1+ax)(x+2)^2=0
x^2+4-4/a=0
当0<a<1时,f(x)存在两个不同的极值点,且x1+x2=0 x1x2=(4-4/a)
f(x1)+f(x2)
=ln(1+ax1)(1+ax2)-2x1/(x1+2)-2x2/(x2+2)
=ln[1+a(x1+x2)+ax1x2]-(4x1x2+4x1+4x2)/[x1x2+2(x1+x2)+4)
=ln(1+4a-4)-(16-16/a)/(4-4/a+4)
=ln(4a-3)-(4a-4)/(2a-1)
=ln(4a-3)-2+2/(2a-1)
根据定义域,a>3/4,且0<a<1,即3/4<a<1
令f(a)=ln(4a-3)+2/(2a-1)-2
f'(a)=4/(4a-3)-4/(2a-1)^2
=(16a^2-16a+4-16a+12)/(4a-3)(2a-1)^2
=16(a-1)^2/(4a-3)(2a-1)^2
恒>0
所以f(a)在a>3/4上严格单调递增
因为f(1)=0
所以当3/4<a<1时,f(x1)+f(x2)<0
=a/(1+ax)-4/(x+2)^2
求不等式f'(x)>0
(ax^2+4ax+4a-4-4ax)/(1+ax)(x+2)^2>0
(ax^2+4a-4)>0
(x^2+4-4/a)>0
当a>=1时,x>0
当0<a<1时,x>√(4/a-4)
所以当a>=1时,函数f(x)在x>0上单调递增
当0<a<1时,函数f(x)在x>2√(1/a-1)上单调递增;在0<x<2√(1/a-1)上单调递减
(2)f'(x)=a/(1+ax)-4/(x+2)^2=0
(ax^2+4a-4)/(1+ax)(x+2)^2=0
x^2+4-4/a=0
当0<a<1时,f(x)存在两个不同的极值点,且x1+x2=0 x1x2=(4-4/a)
f(x1)+f(x2)
=ln(1+ax1)(1+ax2)-2x1/(x1+2)-2x2/(x2+2)
=ln[1+a(x1+x2)+ax1x2]-(4x1x2+4x1+4x2)/[x1x2+2(x1+x2)+4)
=ln(1+4a-4)-(16-16/a)/(4-4/a+4)
=ln(4a-3)-(4a-4)/(2a-1)
=ln(4a-3)-2+2/(2a-1)
根据定义域,a>3/4,且0<a<1,即3/4<a<1
令f(a)=ln(4a-3)+2/(2a-1)-2
f'(a)=4/(4a-3)-4/(2a-1)^2
=(16a^2-16a+4-16a+12)/(4a-3)(2a-1)^2
=16(a-1)^2/(4a-3)(2a-1)^2
恒>0
所以f(a)在a>3/4上严格单调递增
因为f(1)=0
所以当3/4<a<1时,f(x1)+f(x2)<0
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