题目
已知函数 .
(1)
令 ,求函数 的单调区间;
(2)
若 ,正实数 满足 ,证明: .
答案: 解: g(x)=f(x)−(ax−1)=lnx−12ax2+x−ax+1 , 所以 g′(x)=−ax2+(1−a)x+1x , 当 a≤0 时,因为 x>0 ,所以 g(x)>0 ,即 g(x) 在 (0,+∞) 单调递增, 当 a>0 时, g′(x)=−a(x−1a)(x+1)x ,令 g′(x)=0 ,得 x=1a , 所以当 x∈(0,1a) 时, g′(x)>0 , g(x) 单调递增, 当 x∈(1a,+∞) 时, g′(x)<0,g(x) 单调递减, 综上,当 a≤0 时,函数单调递增区间为 (0,+∞) ,无递减区间; 当 a>0 时,函数单调递增区间为 (0,1a) ,单调递减区间为 (1a,+∞)
解:当 a=−2 时, f(x)=lnx+x2+x,x>0 , 由 f(x1)+f(x2)+x1x2=0 可得 lnx1x2+x12+x1+x22+x2=0 , 即 (x1+x2)2+(x1+x2)=x1x2−lnx1x2 , 令 t=x1x2,φ(t)=t−lnt ,则 φ′(t)=1−1t=t−1t , 则 φ(t) 在区间 (0,1) 上单调递减,在区间 (1,+∞) 上单调递增, 所以 φ(t)≥φ(1)=1 ,所以 (x1+x2)2+(x1+x2)≥1 , 又 x1+x2>0 ,故 x1+x2≥5−12 , 由 x1>0,x2>0 可知 x1+x2>0