已知函数f(x)=x^2-ax,g(x)=lnx(I)设h(x)=f(x)+g(x)有两个极值点x1,x2,且x1∈(1/2),试比较h(x1)-h(x2)与3/4-ln2的大小 (II)设r(x)=f(x)+g((1+ax)/2),对于任意a∈(1,2),总存在x0∈[1/2,1],使不等式r(x0)>k(1-a^2)成立,求k的范围

问题描述:

已知函数f(x)=x^2-ax,g(x)=lnx
(I)设h(x)=f(x)+g(x)有两个极值点x1,x2,且x1∈(1/2),试比较h(x1)-h(x2)与3/4-ln2的大小
(II)设r(x)=f(x)+g((1+ax)/2),对于任意a∈(1,2),总存在x0∈[1/2,1],使不等式r(x0)>k(1-a^2)成立,求k的范围

第(1)问的x€(?)

2
∵r(x)=f(x)+g((1+ax)/ 2 )
∴r′(x)= a/(1+ax) +2x−a=2ax(x−(a^2−2)/2a ) 1+ax
(a^2−2)/2a =a/2 –1/a≤2/2-1/2=1/2
∴r(x)在[ 1/2 ,+∞)上为增函数
∴r(x0)max=r(1)=1-a+ln[(1+a)/2]
所以1-a+ln[(1+a)/2]>k(1-a^2)
设∅(a)=1-a+ ln[(1+a)/2]+k(a^2-1),a∈(1,2),∅(1)=1
有∅(a)>0在a∈(1,2)恒成立,
∵∅′(x)= [a/(1+a)](2ka-1+2k).
k=0时,∵∅′(x)= −a/(1+a),∴∅(a)在a∈(1,2)递减,此时∅(a)<∅(1)=0不符合;
k<0时,∵∅′(x)= [2ka/(1+a)](a−1/2k +1),∅(a)在a∈(1,2)递减,此时∅(a)<∅(1)=0不符合;
k>0时,∵∅′(a)=[2ka/(1+a)](a−1/2k +1),若 1/2k −1≥1,则∅(a)在区间(1,min{2,1/2k −1})上递减,此时∅(a)<∅(1)=0不符合;
综上得 k>0 且1/2k −1≤1 ,解得k≥1/ 4 ,即实数k的取值范围为[ 1/4,+∞).