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高中数学试题
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已知函数f(x)=a2lnx,g(x)=-,a为常数,且a≠0. (Ⅰ)令h(x...
已知函数f(x)=a
2
lnx,g(x)=-
,a为常数,且a≠0.
(Ⅰ)令h(x)=f(x)-
,求h(x)的单调区间;
(Ⅱ)设a>0,且当x
1
,x
2
∈(0,1],x
1
≠x
2
时,都有|f(x
1
)-f(x
2
)|>|g(x
1
)-g(x
2
)|成立,求a的取值范围.
(Ⅰ)利用导数的运算法则可得h′(x)==(x>0),再对a分类讨论即可得出其单调性; (II)不妨设0<x1<x2≤1.利用导数可得g(x)的单调性,由f(x)得单调性易得,即可把问题转化为f(x2)-f(x1)>g(x1)-g(x2),即f(x2)+g(x2)>f(x1)+g(x1).令F(x)=f(x)+g(x),由F(x2)>F(x1),可得F(x)在(0,1]上递增, 于是对x∈(0,1]F′(x)≥0恒成立.通过分离参数等价转化,利用导数即可得出a的取值范围. 【解析】 (Ⅰ)∵h(x)=,∴h′(x)==(x>0), ①当a≤-1时,h′(x)≥0,∴h(x)的单调递增区间为:(0,+∞). ②当a>-1且a≠0时,令h′(x)≥0,解得;h′(x)<0,解得. ∴h(x)的单调递增区间为:,单调递减区间为:. (Ⅱ)不妨设0<x1<x2≤1. ∵f(x)在(0,1]上递增,∴f(x1)<f(x2). 而, ∵a>0,∴g′(x)<0,∴g(x)在(0,1]上递减, ∴g(x1)>g(x2). 故由题意得:f(x2)-f(x1)>g(x1)-g(x2), 即f(x2)+g(x2)>f(x1)+g(x1). 令F(x)=f(x)+g(x)=, 则F(x2)>F(x1),∴F(x)在(0,1]上递增, ∴对x∈(0,1]恒成立. 即 对x∈(0,1]恒成立. 再设G(x)=, ∵G′(x)=-,∴G(x)在(0,1]上单调递减. ∴. ∴, 解得:或.∴实数a的取值范围为:.
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考点分析:
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,
,a
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n
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2
,a
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4
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n
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*
,a
1
,a
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,
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