已知函数f(x)=alnx+1,g(x)=x2+bx-1,(a,b∈R).(1)若曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线平
已知函数f(x)=alnx+1,g(x)=x2+bx-1,(a,b∈R).(1)若曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线平行于x轴,求b的值;(2)当a>0时,若对...
已知函数f(x)=alnx+1,g(x)=x2+bx-1,(a,b∈R).(1)若曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线平行于x轴,求b的值;(2)当a>0时,若对?x∈R(1,e),f(x)>x恒成立,求实数a的取值范围;(3)设p(x)=f(x)+g(x),在(1)的条件下,证明当a≤0时,对任意两个不相等的正数x1,x2,有p(x1)+p(x2)2>p(x1+x22).
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(1)∵g'(x)=2x-
,由曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线平行于x轴,
得g'(1)=2-b=0,解得b=2;
(2)令h(x)=f(x)-x=alnx+1-x,则h'(x)=
?1=
,
当a≥e时,h'(x)>0,函数h(x)在(1,e)上是增函数,有h(x)>h(1)=0,即f(x)>x;
当1<a<e时,∵函数h(x)在(1,a)上递增,在(a,e)上递减,
对?x∈(1,e),f(x)>x恒成立,只需h(e)≥0,即a≥e-1,∴e-1≤a<e.
当a≤1时,函数h(x)在(1,e)上递减,对?x∈(1,e),要使f(x)>x恒成立,只需h(e)≥0,
而h(e)=a+1-e<0,不合题意;
综上得对?x∈(1,e),f(x)>x恒成立,a≥e-1.
(3)由p(x)=x2+
+alnx,
得
=
(x12+x22)+(
+
)+
(lnx1+lnx2)
=
(x12+x22)+
+aln
,
p(
)=(
)2+
+aln
,
由x12+x22>2x1x2得2(x12+x22)>(x1+x2)2?
(x12+x22)>(
)2①,
又(x1+x2)2=(x12+x22)+2x1x2>4x1x2,
∴
>
,②
∵
<
,∴ln
<ln
,
∵a≤0,∴aln
≥aln
,③
由①、②、③得
(x12+x22)+
+aln
>(
b |
x2 |
得g'(1)=2-b=0,解得b=2;
(2)令h(x)=f(x)-x=alnx+1-x,则h'(x)=
a |
x |
a?x |
x |
当a≥e时,h'(x)>0,函数h(x)在(1,e)上是增函数,有h(x)>h(1)=0,即f(x)>x;
当1<a<e时,∵函数h(x)在(1,a)上递增,在(a,e)上递减,
对?x∈(1,e),f(x)>x恒成立,只需h(e)≥0,即a≥e-1,∴e-1≤a<e.
当a≤1时,函数h(x)在(1,e)上递减,对?x∈(1,e),要使f(x)>x恒成立,只需h(e)≥0,
而h(e)=a+1-e<0,不合题意;
综上得对?x∈(1,e),f(x)>x恒成立,a≥e-1.
(3)由p(x)=x2+
2 |
x |
得
p(x1)+p(x2) |
2 |
1 |
2 |
1 |
x1 |
1 |
x2 |
a |
2 |
=
1 |
2 |
x1+x2 |
x1x2 |
x1x2 |
p(
x1+x2 |
2 |
x1+x2 |
2 |
4 |
x1+x2 |
x1+x2 |
2 |
由x12+x22>2x1x2得2(x12+x22)>(x1+x2)2?
1 |
2 |
x1+x2 |
2 |
又(x1+x2)2=(x12+x22)+2x1x2>4x1x2,
∴
x1+x2 |
x1x2 |
4 |
x1+x2 |
∵
x1x2 |
x1+ x2 |
2 |
x1x2 |
x1+x2 |
2 |
∵a≤0,∴aln
x1x2 |
x1+x2 |
2 |
由①、②、③得
1 |
2 |
x1+x2 |
x1x2 |
x1x2 |
x1+x2
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