题目

已知函数f(x)=lnx﹣ax2 , g(x)=f(x)+ax2﹣x. (1) 求函数f(x)的极值; (2) 设x1>x2>0,比较 ﹣ 与1的大小关系,并说明理由. 答案: 解:依题意f′(x)= 1x ﹣2ax= 1−2ax2x ,x∈(0,+∞), ①若a≤0,则f′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,函数f(x)无极值;②若a>0,则f′(x)= (1−2ax)(1+2ax)x ,此时1+ 2a x>0,x>0,令f′(x)>0,解得:0<x< 12a ,令f′(x)<0,解得x> 12a ,故函数f(x)的单调增区间为(0, 12a ),单调减区间为( 12a ,+∞),故函数f(x)的极大值为f( 12a )=﹣ 12 (ln2a+1),无极小值.综上所述,当a≤0时,函数f(x)无极值;当a>0时,函数f(x)有极大值﹣ 12 (ln2a+1),无极小值 解:依题意,g(x)= x1x12+x22 ﹣ lnx1−lnx2x1−x2 , 要比较 x1x12+x22 ﹣ g(x1)−g(x2)x1−x2 与1的大小,即比较 x1x12+x22 与 lnx1−lnx2x1−x2 的大小,∵x1﹣x2>0,∴可比较 x1(x1−x2)x12+x22 与lnx1﹣lnx2的大小,令t= x1x2 (t>1),即比较 t2−1t2+1 与lnt的大小.设G(t)= t2−1t2+1 ﹣lnt,则G′(t)= t3(1−t)−(t+1)t(t2+1)2 ,因为t>1,所以G′(t)<0,所以函数G(t)在(1,+∞)上单调递减,故G(t)<G(1)=0,所以G(t)<0对任意t>1恒成立,所以 x1(x1−x2)x12+x22 <lnx1﹣lnx2,所以 x1x12+x22 ﹣ g(x1)−g(x2)x1−x2 <1
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