20.(1)单调递减区间是??0,1??,单调递增区间是??1?2,?????;(2)?????,1?1??2?e??.
【详解】
(1)函数f?x?的定义域为?xx0?,f??x??ax?1x2?2, 又曲线y?f?x?在点?1,f?1??处的切线与直线y?2x平行 所以f??1??a?1?2?2,即a?1
?f?x??lnx?1x?2x,f??x???x?1??2x?1?x2?x?0? 由f??x??0且x?0,得0?x?1?2,即f?x?的单调递减区间是?1??0,2?? 由f??x??0得x?12,即f?x?的单调递增区间是??1?2,?????. (2)由(1)知不等式f?x??2x?mx恒成立可化为lnx?1x?2x?2x?mx恒成立即m?x?lnx?1恒成立
令g?x??x?lnx?1? g??x??lnx?1 当x???0,1??时,g??x??0,g?x?在?1??e???0,e??上单调递减.
当x???1?e,?????时,g??x??0,g?x?在??1??e,????上单调递增. 所以x?1e时,函数g?x?有最小值 由m?x?lnx?1恒成立
得m?1?1e,即实数m的取值范围是?????,1?1?e??. 21.(1)a?3,b?11,c?10;(2)见解析 【详解】
(1):假设存在符合题意的常数a,b,c, 在等式1?22+2?32+…+n(n+1)2
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=(an2+bn+c)中,
令n=1,得4=(a+b+c)① 令n=2,得22=(4a+2b+c)② 令n=3,得70=9a+3b+c③ 由①②③解得a=3,b=11,c=10, 于是,对于n=1,2,3都有 1?22+2?32+…+n(n+1)2=
(3n2+11n+10)(*)成立.
(2)下面用数学归纳法证明:对于一切正整数n,(*)式都成立. (1)当n=1时,由上述知,(*)成立. (2)假设n=k(k≥1)时,(*)成立, 即1?22+2?32+…+k(k+1)2 =
(3k2+11k+10),
那么当n=k+1时,
1?22+2?32+…+k(k+1)2+(k+1)(k+2)2 =(3k2+11k+10)+(k+1)(k+2)2
=(3k2+5k+12k+24)
=
[3(k+1)2+11(k+1)+10],
由此可知,当n=k+1时,(*)式也成立.
综上所述,当a=3,b=11,c=10时题设的等式对于一切正整数n都成立.22.(1)见解析(2)a∈(-1?52e,-23e4). 【详解】
(1)f(x)的定义域为(0,+?). 由f(x)=-a2lnx+x2-ax(a∈R)
可知f'(x)=?a22x2?ax?a2?2x?a??x?a?x?2x?a?x?x, 所以若a>0,则当x∈(0,a)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减,
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当x∈(a,+?)时,f'(x)>0,则函数f(x)单调递增;
若a=0,则当f'(x)=2x>0在(0,+?)内恒成立,函数f(x)单调递增; 若a<0,则当x∈(0,-a2)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减, 当x∈(-
a2,+?)时,f'(x)>0,则函数f(x)单调递增. (2)若a>0,f(x)在(0,a)单调递减,在(a,+?)单调递增.
若a<0,f(x)在(0,-
a2)单调递减,在(-a2,+?)单调递增. ??1?a?e,?1??a?e,?由题意,若f(x)在区间(1,e)中有两个零点,则有??f?a??0,?2或?f??a??f?1??0,???2???0,?f?e??0????f?1??0,?f?e??0,得a无解或a∈(-1?52e,-23e4).
综上,a∈(-1?52e,-23e4)
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