Question

已知函數(shù)．
（1）若函數(shù)f（x）在（0，+∞）上為單調(diào)增函數(shù)，求a的取值范圍；
（2）設(shè)m，n∈R，且m≠n，求證．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)f（x）的解析式求出f（x）的導(dǎo)函數(shù)，通分后根據(jù)函數(shù)f（x）在（0，+∞）上為單調(diào)增函數(shù)，得到分子大于0恒成立，解出2a-2小于等于一個(gè)函數(shù)關(guān)系式，利用基本不等式求出這個(gè)函數(shù)的最小值，列出關(guān)于a的不等式，求出不等式的解集即可得到a的取值范圍；
（2）把所證的式子利用對數(shù)的運(yùn)算法則及不等式的基本性質(zhì)變形，即要證ln-＞0，根據(jù)（1）得到h（x）在x大于等于1時(shí)單調(diào)遞增，且大于1，利用函數(shù)的單調(diào)性可得證．
解答：解：（1）f′（x）=-==，
因?yàn)閒（x）在（0，+∞）上為單調(diào)增函數(shù)，所以f′（x）≥0在（0，+∞）上恒成立
即x²+（2-2a）x+1≥0在（0，+∞）上恒成立，
當(dāng)x∈（0，+∞）時(shí)，由x²+（2-2a）x+1≥0，
得：2a-2≤x+，
設(shè)g（x）=x+，x∈（0，+∞），
則g（x）=x+≥2=2，當(dāng)且僅當(dāng)x=即x=1時(shí)，g（x）有最小值2，
所以2a-2≤2，解得a≤2，所以a的取值范圍是（-∞，2]；
（2）要證，只需證＜，
即ln＞，即ln-＞0，
設(shè)h（x）=lnx-，
由（1）知h（x）在（1，+∞）上是單調(diào)增函數(shù)，又＞1，
所以h（）＞h（1）=0，即ln-＞0成立，
得到．
點(diǎn)評(píng)：此題考查學(xué)生會(huì)利用導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，掌握不等式恒成立時(shí)所滿足的條件，會(huì)利用基本不等式求函數(shù)的最小值，是一道中檔題．在證明第（2）時(shí)注意利用第（1）問中的結(jié)論．