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(I),
m=1时,f′(x)=1/X-m=1/x-1,
∴f′(1)=0,
∴切线方程为:y=-1。
(Ⅱ),
f′(ⅹ)=1/X-m,X∈(1,e),
①当m≤0时,f′(X)﹥0,
∴f(X)在(1,e)单增;
②当0<m≤1/e即1/m≥e时,
f′(ⅹ)=(1一mx)/X>0,
∴f(X)在(1,e)单增;
③当1/e<m<1即1<1/m<e时,
在ⅹ∈(1,1/m)时f′(ⅹ)﹥0,
在x∈(1/m,e)时f′(ⅹ)﹤0,
∴f(Ⅹ)在(1,1/m)单增,
在(1/m,e)单减;
④当m≥1即1/m≤1时,f′(ⅹ)<0,
∴f(X)在(1,e)单减。
(Ⅲ),
不妨设x1>X2>0,则
f(x1)=f(ⅹ2)=0,
∴lnx1-mⅹ1=0,
lnx2-mX2=0,
∴lnx1-lnx2=m(x1-X2),
需要记证明ⅹ1x2﹥e²,
需要证lnⅹ1十lnⅹ2﹥2,
需证m(x1+x2)﹥2,
∵m=(lnⅹ1一lnx2)/(x1-x2),
即证ⅹ1/x2>2(ⅹ1-X2)/(X1+X2),
令X1/ⅹ2=t>1,
∴lnt>2(t-1)/(t+1),
令φ(t)=lnt-2(t-1)/(t+1),t>1,
∴φ′(t)=1/t-4/(t+1)²
=(t-1)²/t(t+1)²>0,
∴φ(t)在(1,十∞)单增,
∵φ(t)>φ(1)=0,
∴lnt﹥2(t-1)/(t+1)成立,
∴原不等式成立。
m=1时,f′(x)=1/X-m=1/x-1,
∴f′(1)=0,
∴切线方程为:y=-1。
(Ⅱ),
f′(ⅹ)=1/X-m,X∈(1,e),
①当m≤0时,f′(X)﹥0,
∴f(X)在(1,e)单增;
②当0<m≤1/e即1/m≥e时,
f′(ⅹ)=(1一mx)/X>0,
∴f(X)在(1,e)单增;
③当1/e<m<1即1<1/m<e时,
在ⅹ∈(1,1/m)时f′(ⅹ)﹥0,
在x∈(1/m,e)时f′(ⅹ)﹤0,
∴f(Ⅹ)在(1,1/m)单增,
在(1/m,e)单减;
④当m≥1即1/m≤1时,f′(ⅹ)<0,
∴f(X)在(1,e)单减。
(Ⅲ),
不妨设x1>X2>0,则
f(x1)=f(ⅹ2)=0,
∴lnx1-mⅹ1=0,
lnx2-mX2=0,
∴lnx1-lnx2=m(x1-X2),
需要记证明ⅹ1x2﹥e²,
需要证lnⅹ1十lnⅹ2﹥2,
需证m(x1+x2)﹥2,
∵m=(lnⅹ1一lnx2)/(x1-x2),
即证ⅹ1/x2>2(ⅹ1-X2)/(X1+X2),
令X1/ⅹ2=t>1,
∴lnt>2(t-1)/(t+1),
令φ(t)=lnt-2(t-1)/(t+1),t>1,
∴φ′(t)=1/t-4/(t+1)²
=(t-1)²/t(t+1)²>0,
∴φ(t)在(1,十∞)单增,
∵φ(t)>φ(1)=0,
∴lnt﹥2(t-1)/(t+1)成立,
∴原不等式成立。
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