已知f(x)=2x-1/2x2,g(x)=logax(a>0且a≠1),h(x)=f(x)-g(x)在定义域上为减函数,且其导函数h′(x)存在零点. (I)求实数a的值; (II)函数y=p(x)的图象与函数y=g(x)的图象
问题描述:
已知f(x)=2x-
x2,g(x)=logax(a>0且a≠1),h(x)=f(x)-g(x)在定义域上为减函数,且其导函数h′(x)存在零点.1 2
(I)求实数a的值;
(II)函数y=p(x)的图象与函数y=g(x)的图象关于直线y=x对称,且y=p′(x)为函数y=p(x)的导函数,A(x1,y1),B(x2,y2),(x1<x2)是函数y=p(x)图象上两点,若p′(x0)=
,判断P(x0),,P(x1),P(x2)的大小,并证明你的结论.
y1−y2
x1−x2
答
(I)f′(x)=2−x,g′(x)=
1 xlna
∵h(x)=f(x)-g(x)在定义域上为减函数
∴h′(x)≤0在(0,+∞)上恒成立即
≥−x2+2x在(0,+∞)上恒成立1 lna
即
≥ ( −x2+2x)maxx∈(0,+∞)1 lna
令u(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1≤1
∴
≥11 lna
∵h′(x)存在零点
∴x2−2x+
=0在(0,+∞)上有根1 lna
∴△=4(1−
)≥01 lna
∴
≤11 lna
∴lna=1即a=e
(II)∵g(x)=lnx,p(x)=ex
令F(x)=ex(x−x2)−ex+ex2(x<x2)
F′(x)=ex+exx-x2ex-ex=(x-x2)ex<0
∴F(x)在(-∞,x2)上递减
∴ex1(x1−x2)>ex1−ex2
即ex1<
ex1−ex2
x1−x2
同理
<ex2
ex1−ex2
x1−x2
所以有P(x1)<P(x0)<P(x2)