已知函数f(x)=lnx,g(x)=x.(1)若x>1,求证:f(x)>2g(x−1x+1);(2)是否存在实数k,使方程12g(x2)−f(1+x2)=k有四个不同的实根?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.
问题描述:
已知函数f(x)=lnx,g(x)=x.
(1)若x>1,求证:f(x)>2g(
);x−1 x+1
(2)是否存在实数k,使方程
g(x2)−f(1+x2)=k有四个不同的实根?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由. 1 2
答
(1)证明:令h(x)=f(x)−2g(x−1x+1)=lnx−2x−2x+1,x>1h′(x)=1x−4(x+1)2=(x−1)2x(x+1)2>0在(1,+∞)上恒成立,∴h(x)在(1,+∞)上是增函数,∴h(x)>h(1)=0,∴f(x)>2g(x−1x+1).(2)...
答案解析:(1)构造函数,将不等式的证明化为函数单调性与最值的证明;(2)构造函数并求导,由数形结合求k的取值范围.
考试点:根的存在性及根的个数判断;利用导数求闭区间上函数的最值.
知识点:本题考查了导数的综合应用,同时考查了不等式的证明方法,属于中档题.